ЭКО может повысить риск развития некоторых заболеваний у детей — эпигенетические «подписи» в плаценте могут объяснить причину этого

На сегодняшний день ВРТ помогли обеспечить более 10 миллионов успешных родов по всему миру. Эти технологии безопасны, но по сравнению с родами без посторонней помощи они сопряжены с некоторым повышенным риском снижения веса при рождении и некоторых сердечно-сосудистых и метаболических нарушений.

Исследования также показывают, что у детей, зачатых с помощью ВРТ, могут наблюдаться нарушения в эпигенетике — химических метках, которые располагаются поверх ДНК и регулируют работу генов. Теперь первое в своем роде исследование более детально рассматривает, как это может повлиять на развитие ребенка.

В исследовании, опубликованном 19 декабря 2024 года в журнале Communications Medicine, ученые проанализировали ДНК и эпигенетические маркеры в плацентарных тканях, полученных в результате нескольких видов ВРТ. Они обнаружили, что некоторые процедуры ВРТ изменяют активность генов сильнее, чем другие, и определили конкретные гены, которые могут помочь объяснить влияние ВРТ на младенцев.

«Поскольку использование ВРТ растет во всем мире, необходимо больше знаний о потенциальном влиянии различных процедур ВРТ», — сообщила Live Science Сири Хаберг, исследователь общественного здравоохранения из Норвежского института общественного здоровья. «Определение наиболее безопасных процедур для плаценты, беременности и плода имеет решающее значение для улучшения ухода за парами, проходящими лечение бесплодия», — сказала Хаберг, которая не принимала участия в исследовании.

Эпигенетика ЭКО

Для изучения генетики детей, зачатых с помощью ВРТ, в последних исследованиях использовалась в основном пуповинная кровь, которую легко взять при рождении. Однако старший автор исследования Нина Каминен-Ахола, исследователь генетики и эпигенетики из Университета Хельсинки, хотела использовать образцы, позволяющие заглянуть в более ранний период развития.

«Я думаю, что плацента — очень хорошая ткань, если мы хотим понять, что происходит на ранних сроках беременности, в самом начале развития», — сказала Каминен-Ахола в интервью Live Science. Но получить эти образцы оказалось непросто.

«Мы постоянно были на связи», — говорит Каминен-Ахола. «Они звонили нам из больницы, и мы сразу же выезжали». На сбор всех образцов, предоставленных для исследования, и проведение экспериментов у команды ушло 10 лет.

В общей сложности было собрано 80 плацент от беременностей, зачатых с помощью ВРТ, и 77 плацент от беременностей без помощи. В исследовании рассматривались два метода ВРТ: ЭКО, при котором сперматозоиды помещаются в лабораторную посуду с яйцеклеткой, и интрацитоплазматическая инъекция сперматозоида (ИКСИ), при которой один сперматозоид вводится в яйцеклетку. (ИКСИ обычно считается разновидностью ЭКО).

Эти два метода могут проводиться как с замороженными, так и со «свежими» эмбрионами.

В анализ также были включены плаценты пар, которые собирались начать ВРТ, но затем забеременели спонтанно. Это позволило убедиться, что эпигенетические изменения, которые они наблюдали, действительно связаны с ВРТ, а не с проблемами фертильности.

Что они обнаружили

Свежие эмбрионы чаще подвергались большим изменениям в экспрессии генов, чем замороженные, обнаружила команда. Вероятно, это связано с тем, что свежие эмбрионы подвергаются воздействию гормонов в ключевой момент развития, когда формируются эпигенетические маркеры. По словам исследователей, свежие эмбрионы также в большей степени ассоциируются с меньшими размерами плаценты и изменениями в росте новорожденных, и различия в экспрессии генов могут помочь объяснить причину этого.

Команда также обнаружила, что плаценты, зачатые с помощью ИКСИ, имели множество генных изменений, связанных с проблемами мужской фертильности. Этот вывод имеет смысл, поскольку ИКСИ обычно используется , когда у партнера-мужчины есть известные проблемы с фертильностью.

Наконец, в ходе исследования были выявлены три гена — TRIM28, NOTCH3 и DLK1, которые по-разному экспрессировались в плацентах свежих эмбрионов по сравнению с плацентами замороженных эмбрионов и беременностями без ассистирования. Активность этих генов коррелировала с различиями в весе и длине тела при рождении по сравнению с контрольной группой.

TRIM28 играет ключевую роль в имплантации эмбриона, а также регулирует эпигенетические маркеры. DLK1 связан с бесплодием, низкой массой тела при рождении и ростом плаценты и может регулироваться TRIM28. TRIM28 и NOTCH3 также могут совместно формировать кровеносные сосуды — важный этап формирования плаценты и эмбрионального развития. По словам авторов исследования, изменения в этих генах могут объяснить некоторые эпигенетические изменения и различия в метаболизме и росте, наблюдаемые у новорожденных, зачатых с помощью ВРТ.

Однако Каминен-Алоха подчеркнула, что обнаруженные различия в активности генов очень тонкие и не оказывают большого влияния на здоровье матери или плода.

«Самое главное, что эти дети в целом очень здоровы, — говорит Каминен-Алоха. У них, правда, повышен риск пороков сердца, преждевременных родов и низкого веса при рождении, а также так называемых нарушений импринтинга, которые проявляются при рождении и могут иметь самые разнообразные последствия.

«Но эти риски очень малы», — говорит Каминен-Ахола. «Эти методы лечения действительно безопасны». Тем не менее, выводы Каминен-Алоха и ее команды дали новое представление о ВРТ.

«Это исследование вносит вклад в понимание того, как процедуры ВРТ и субфертильность могут влиять на функцию плаценты», — сказал Хаберг. «Это особенно интересно, поскольку данное исследование дает подсказки для дальнейшего изучения связанных с плацентой состояний беременности, таких как преэклампсия, гипертония и рост плода».

В будущем Каминен-Ахора и ее команда надеются собрать еще больше образцов плаценты и выяснить, как выявленные гены могут влиять на фертильность и рост плода.

Таким образом, результатов данного исследования привлекли внимание к важным аспектам использования ВРТ, включая влияние на эпигенетику плаценты и потенциальные последствия для здоровья новорожденных. Понимание механизмов, через которые ВРТ может воздействовать на развитие плода, становится все более актуальным вопросом, особенно с учетом растущей популярности этих технологий.

Кроме того, наблюдаемое увеличение изменений в экспрессии генов у свежих эмбрионов по сравнению с замороженными подчеркивает важность изучения временных аспектов проведения процедур ВРТ. Это открытие может привести к более эффективным методам подготовки к беременности, что в свою очередь потенциально снизит риски, связанные с низким весом при рождении и другими метаболическими нарушениями.

Важно отметить, что, несмотря на выявленные риски, большинство детей, зачатых с помощью ВРТ, остаются здоровыми, что свидетельствует о безопасности современных репродуктивных технологий. Тем не менее, исследования, подобные проведенному Каминен-Ахолой и ее командой, могут помочь в разработке рекомендаций для пар, планирующих использовать ВРТ. Эти рекомендации могут касаться выбора между различными методами оплодотворения и оценкой сопутствующих рисков.

В долгосрочной перспективе данные подобного рода могут улучшить понимание связи между эпигенетическими изменениями и состоянием здоровья. Это, в свою очередь, может помочь в разработке более индивидуализированного подхода к лечению бесплодия и уходу за будущими родителями и их детьми.

Исследователи предлагают, что дальнейшие работы могут включать изучение того, как генетические и эпигенетические различия, выявленные у детей, зачатых с помощью ВРТ, могут влиять на их здоровье в долгосрочной перспективе. Это открывает возможности для будущих исследований, которые позволят оценить потенциальные корреляции между методами ВРТ, проявляющимися после рождения заболеваниями и общим состоянием здоровья новорожденных.

В итоге становится ясным, что несмотря на положительные аспекты ВРТ, необходим более глубокий анализ их долгосрочных эффектов на здоровье детей, а также разработка стратегий, которые помогут минимизировать любые возможные риски. Совершенствование технологий и методов, а также активное сотрудничество между исследователями, клиницистами и пациентами могут вести к более безопасным и эффективным решениям в области репродуктивного здоровья.