Ο πλακούντας είναι το καλάθι αχρήστων για τα γενετικά ελαττώματα

Στην πρώτη μελέτη υψηλής ανάλυσης του πλακούντα αποκαλύπτεται το μεγαλείο της φύσης για την ανάπτυξη ενός κυττάρου σε έμβρυο, αλλά και πως το έμβρυο διορθώνει τα γενετικά του ελαττώματα τα οποία “πετιούνται” στον πλακούντα.

Μάλιστα, η μελέτη αποκαλύπτει συγκεκριμένα μοτίβα μετάλλαξης στον πλακούντα που συνήθως οι επιστήμονες τα συναντούν σε παιδικούς καρκίνους.

Στην πρώτη μελέτη της γονιδιωματικής αρχιτεκτονικής του ανθρώπινου πλακούντα, επιστήμονες από το Ινστιτούτο Wellcome Sanger και το Πανεπιστήμιο του Cambridge επιβεβαίωσαν ότι η φυσιολογική δομή του πλακούντα είναι διαφορετική από οποιοδήποτε άλλο ανθρώπινο όργανο και μοιάζει με αυτή ενός όγκου, που φιλοξενεί πολλές από τις ίδιες γενετικές μεταλλάξεις που βρέθηκαν σε όγκους παιδικής ηλικίας.

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Nature , βρήκε στοιχεία που να υποστηρίζουν τη θεωρία του πλακούντα ως «σημείο απόρριψης» για γενετικά ελαττώματα, ενώ το έμβρυο διορθώνει ή αποφεύγει αυτά τα σφάλματα. Τα ευρήματα παρέχουν μια σαφή εξήγηση για τη μελέτη της συσχέτισης μεταξύ των γενετικών εκτροπών και των γεννητικών αποτελεσμάτων, προκειμένου να κατανοήσουμε καλύτερα προβλήματα όπως η πρόωρη γέννηση και ο θάνατος.

Στις πρώτες μέρες της εγκυμοσύνης, το γονιμοποιημένο ωάριο εμφυτεύεται στη μήτρα και αρχίζει να διααχωρίζεται από ένα κύτταρο σε πολλά. Τα κύτταρα διαφοροποιούνται σε διάφορους τύπους κυττάρων και μερικά από αυτά θα σχηματίσουν τον πλακούντα. Περίπου την 10η εβδομάδα της εγκυμοσύνης, ο πλακούντας λαμβάνει μέσω της κυκλοφορίας του αίματος της μητέρας οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά για το έμβρυο, αφαιρώντας τα απόβλητα και ρυθμίζοντας κρίσιμες ορμόνες.

Διαφορετικός από κάθε άλλο ανθρώπινο όργανο

Είναι από καιρό γνωστό ότι ο πλακούντας είναι διαφορετικός από άλλα ανθρώπινα όργανα. Στο 1-2% των κυήσεων, ορισμένα κύτταρα του πλακούντα έχουν διαφορετικό αριθμό χρωμοσωμάτων από τα κύτταρα του εμβρύου – ένα γενετικό ελάττωμα που θα μπορούσε να είναι θανατηφόρο για το έμβρυο, αλλά ο πλακούντας συχνά λειτουργεί κανονικά.

Στην πρώτη έρευνα υψηλής ανάλυσης της γονιδιωματικής αρχιτεκτονικής του ανθρώπινου πλακούντα, οι επιστήμονες μελέτησαν την αλληλουχία ολόκληρου γονιδιώματος σε 86 βιοψίες από 42 πλακούντες, με δείγματα που ελήφθησαν από διαφορετικές περιοχές κάθε οργάνου.

Ανακαλύφθηκε ότι σε κάθε μία από αυτές τις βιοψίες υπήρχε ένας κυτταρικός πληθυσμός που προήλθε από έναν κοινό πρόγονο. Με βάση όσα διαπιστώθηκαν, οι επιστήμονες στη μελέτη της κάνουν έναν σαφή παραλληλισμό μεταξύ του σχηματισμού του ανθρώπινου πλακούντα και της ανάπτυξης ενός καρκίνου.

Η ανάλυση εντόπισε επίσης συγκεκριμένα μοτίβα μετάλλαξης που απαντώνται συνήθως σε καρκίνους παιδικής ηλικίας, όπως το νευροβλάστωμα και το ραβδομυοσάρκωμα, με ακόμη μεγαλύτερο αριθμό αυτών των μεταλλάξεων στον πλακούντα από ό, τι στους ίδιους τους καρκίνους.

«Η μελέτη μας επιβεβαιώνει για πρώτη φορά ότι ο πλακούντας είναι οργανωμένος διαφορετικά από κάθε άλλο ανθρώπινο όργανο και στην πραγματικότητα μοιάζει με συνονθύλευμα όγκων. Τα ποσοστά και τα πρότυπα γενετικών μεταλλάξεων ήταν επίσης εξαιρετικά υψηλά σε σύγκριση με άλλους υγιείς ανθρώπινους ιστούς».

Μεγάλες γενετικές ατέλειες στον πλακούντα

Ο καθηγητής Steve Charnock-Jones, από το Πανεπιστήμιο του Cambridge δήλωσε τα εξής:

“Η ομάδα χρησιμοποίησε τη φυλογενετική ανάλυση για να ανιχνεύσει την εξέλιξη των κυτταρικών σειρών από τις πρώτες κυτταρικές διαιρέσεις του γονιμοποιημένου ωαρίου και βρήκε στοιχεία που υποστηρίζουν τη θεωρία ότι ο πλακούντας ανέχεται μεγάλες γενετικές ατέλειες.

Σε μια βιοψία, οι ερευνητές παρατήρησαν τρία αντίγραφα του χρωμοσώματος 10 σε κάθε κύτταρο, δύο από τη μητέρα και ένα από τον πατέρα, αντί για το συνηθισμένο που είναι ένα αντίγραφο από κάθε γονέα. Άλλες βιοψίες από τον ίδιο πλακούντα και από το έμβρυο έφεραν δύο αντίγραφα του χρωμοσώματος 10, και τα δύο από τη μητέρα. Ένα σφάλμα αριθμού χρωμοσωμικών αντιγράφων όπως αυτό σε οποιονδήποτε άλλο ιστό θα ήταν ένα σημαντικό γενετικό ελάττωμα”.

Τα ελαττώματα επιλύονται από το έμβρυο

Ο καθηγητής Gordon Smith από το Πανεπιστήμιο του Cambridge δήλωσε:

«Ήταν συναρπαστικό να παρατηρούμε πώς ένα τόσο σοβαρό γενετικό ελάττωμα, όπως ένα σφάλμα αριθμού χρωμοσωμικού αντιγράφου, επιλύθηκε από το μωρό αλλά όχι από τον πλακούντα. Αυτό το σφάλμα θα υπήρχε στο γονιμοποιημένο ωάριο. Ωστόσο, οι παράγωγοι κυτταρικοί πληθυσμοί, και το πιο σημαντικό εκείνοι που συνέχισαν να σχηματίζουν το παιδί, είχαν τον σωστό αριθμό αντιγράφων του χρωμοσώματος 10, ενώ τμήματα του πλακούντα απέτυχαν να κάνουν αυτήν τη διόρθωση. Ο πλακούντας παρείχε επίσης ένδειξη ότι το μωρό είχε κληρονομήσει και τα δύο αντίγραφα του χρωμοσώματος από έναν γονέα, το οποίο μπορεί να σχετίζεται με προβλήματα. Τώρα που έχει αποδειχθεί η σχέση μεταξύ γενετικών παρεκκλίσεων στον πλακούντα και των αποτελεσμάτων των γεννήσεων, περαιτέρω μελέτες θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην αποκάλυψη των αιτίων των επιπλοκών και των ασθενειών που προκύπτουν κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης ».

Η άγρια Δύση του ανθρώπινου γονιδιώματος

Ο Δρ Sam Behjati, από το Ινστιτούτο Wellcome Sanger δήλωσε:

«Ο πλακούντας μοιάζει με την« άγρια ​​δύση »του ανθρώπινου γονιδιώματος, εντελώς διαφορετικός στη δομή του από οποιονδήποτε άλλο υγιή ανθρώπινο ιστό. Βοηθά να μας προστατεύσει από τις ατέλειες του γενετικού μας κώδικα, όταν φέρει ένα υψηλό φορτίο ασθένειας».

Πηγή: sanger.ac.uk