Материнские генетические факторы могут объяснить, почему потеря беременности так распространена
Фото: Рутинная биопсия эмбриона при ЭКО для клинического генетического тестирования — источник масштабных данных, проанализированных в работе. Автор: Thom Leach/Amoeba Studios.
Изучив генетические данные почти 140 000 эмбрионов ЭКО, учёные с беспрецедентной детализацией показали, почему менее половины человеческих зачатий доходят до рождения. Исследование дало самые убедительные на сегодня доказательства того, как распространённые вариации в ДНК делают некоторых людей более уязвимыми к потере беременности. (medicalxpress.com)
Обширный массив данных позволил команде под руководством Университета Джонса Хопкинса продемонстрировать устойчивые связи между конкретными вариантами материнской ДНК и риском выкидыша. Эти результаты по‑новому освещают биологию размножения человека и намечают направления для разработки подходов, снижающих вероятность потери беременности. Работа опубликована сегодня в журнале Nature. (medicalxpress.com)
«Это исследование даёт самое ясное на данный момент свидетельство молекулярных путей, через которые у людей возникает переменный риск хромосомных ошибок, — говорит ведущий автор Раджив Маккой, вычислительный биолог Университета Джонса Хопкинса, специализирующийся на генетике человеческой репродукции. — Полученные инсайты углубляют понимание самых ранних этапов развития и открывают путь к будущим достижениям в репродуктивной генетике и помощи при бесплодии». (medicalxpress.com)
Потеря беременности и генетика: что уже известно
Потеря беременности у людей встречается часто: примерно 15% распознанных беременностей заканчиваются выкидышем, а значительная часть зачатий утрачивается на очень ранних сроках, оставаясь незамеченной. Давно известно, что главная причина — избыток или недостаток хромосом. Например, синдром Дауна обусловлен дополнительной копией 21‑й хромосомы и является одной из немногих жизнеспособных аномалий этого типа. (medicalxpress.com)
Во время образования яйцеклетки может возникать лишняя хромосома. Белок SMC1B входит в кольцевой комплекс когезина, который «удерживает» хромосомы вместе; вариации в гене SMC1B, как показало исследование, повышают риск таких сбоев. Большинство хромосомных ошибок берёт начало именно в ооците и чаще встречается по мере увеличения материнского возраста. Менее ясно, каким образом помимо возраста на склонность к образованию анеуплоидных (с аномальным числом хромосом) яйцеклеток влияют унаследованные генетические различия. (medicalxpress.com)
Чтобы это выяснить, необходим анализ генетических данных очень большого количества эмбрионов ещё до потери беременности, а также ДНК их биологических родителей. «Речь идёт о признаке, тесно связанном с выживаемостью и репродуктивным успехом, поэтому эволюция “допускает” в популяции лишь такие генетические различия, эффект которых невелик, — поясняет Маккой. — Отсюда потребность в огромных выборках, чтобы надёжно выявлять малые эффекты». (medicalxpress.com)
Методы исследования и ключевые результаты
Работу соавторски возглавили первые авторы из Университета Джонса Хопкинса — аспирантка Сара Кариоша (Sara Carioscia) и постдок Арджун Бидданда (Arjun Biddanda). Команда проанализировала данные компании, оценивающей жизнеспособность эмбрионов ЭКО с помощью парного анализа ДНК их родителей. Всего изучено 139 000 эмбрионов из 23 000 пар родителей; для поиска закономерностей создан специализированный алгоритм обработки мегамассива данных. «Сила здесь — в огромном объёме выборки, — отмечает Маккой. — Масштаб и разрешение позволили обнаружить несколько первых чётко охарактеризованных ассоциаций между материнской ДНК и риском формирования нежизнеспособных эмбрионов». (medicalxpress.com)
Наиболее сильные ассоциации выявлены в генах, управляющих тем, как хромосомы спариваются, рекомбинируют и удерживаются вместе в ходе созревания яйцеклетки, включая ген SMC1B, кодирующий часть кольцевидной структуры, охватывающей и связывающей хромосомы. Эти «кольца» критически важны для точного расхождения хромосом и имеют тенденцию ослабевать с возрастом. «Особая убедительность результата в том, что гены, выявленные у человека, совпадают с теми, которые экспериментальные биологи десятилетиями детально описывали как ключевые для рекомбинации и когезии хромосом у модельных организмов — мышей и нематод», — добавляет Маккой. (medicalxpress.com)
Значение для дальнейших исследований и терапии
Примечательно, что те же генетические варианты, которые влияют на риск потери беременности, ассоциированы и с рекомбинацией — «перетасовкой» генетического материала, создающей разнообразие при образовании яйцеклеток и сперматозоидов. Женский мейоз — клеточное деление, необходимое для размножения, — стартует ещё во внутриутробном периоде, когда хромосомы спариваются и рекомбинируют, а затем «ставится на паузу» на десятилетия — до овуляции и оплодотворения. За это время сбои в механизмах, удерживающих хромосомы, могут привести к их преждевременному расхождению и анеуплоидии при возобновлении мейоза. «Наши результаты показывают, что наследуемые различия в этих мейотических процессах способствуют естественной вариабельности риска анеуплоидии и потери беременности у разных людей», — подчёркивает Маккой. (medicalxpress.com)
Несмотря на идентификацию генов, связанных с такой причиной потери беременности, предсказать индивидуальный риск по‑прежнему трудно: эффекты отдельных распространённых вариантов, как правило, невелики по сравнению с влиянием возраста матери и факторов среды. Тем не менее эти гены — перспективные мишени для разработки лекарственных подходов. Сейчас команда изучает редкие варианты в материнском и отцовском геномах, которые могут сильнее влиять на риск анеуплоидии, и применяет новые технологии, чтобы понять вклад ещё более мелких и пока слабо описанных генетических изменений. (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
В числе авторов — Маргарет Р. Старостик и Сяона Тан (Университет Джонса Хопкинса), Ева Р. Хоффманн (Копенгагенский университет, Дания) и Захари П. Демко (Natera, Inc.). (medicalxpress.com)
Выходные данные публикации
Rajiv McCoy. Common variation in meiosis genes shapes human recombination and aneuploidy. Nature, 21 января 2026 г. DOI: 10.1038/s41586-025-09964-2. (nature.com)
Основные медицинские понятия: самопроизвольный аборт; анеуплоидия; мейоз. Клинические категории: акушерство и гинекология; клиническая генетика; беременность; репродуктивное здоровье. (medicalxpress.com)
Материал предоставлен Университетом Джонса Хопкинса. (medicalxpress.com)
