Manipulací s vybranými geny výzkumníci dokázali výrazně prodloužit dobu plodnosti u myší. Při poškození těchto genů začínají předčasně stárnout vajíčka a nastává menopauza.
„Mechanismů, které v důsledku vedou k neplodnosti, je mnoho. Tato studie prokázala, že většina popsaných genů souvisí s buněčnými procesy při zjištění poškození DNA a při jejich následné opravě,“ uvedla spoluautorka publikace Lucie Knoblochová z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR.
Podle Knoblochové přečetli vědci DNA zhruba 200 tisíc žen a identifikovali 290 genů, které souvisejí s dobou počátku menopauzy. Přišli na to, že většina genů způsobující předčasný nástup menopauzy u žen souvisí s tím, jestli dojde ve vajíčku k opravení DNA po jejím poškození.
Poškození DNA je podle ní běžný jev. V buňkách proto existují enzymy, které poškození odhalí a následně opraví. „Neopravené poškození DNA ale může vést k vývojovým poruchám nebo k zániku oplodněných vajíček, tedy embryí, a k neplodnosti,“ přiblížila s tím, že když se embryo „opravuje“, zároveň pozastaví některé své funkce.
„To je, jako když se ve stroji zlomí jedno kolečko. Je dobré celý stroj zastavit, než někdo zlomené kolečko opraví nebo vymění, a pak se stroj zase může spustit. Kdyby se stroj nezastavil a pracoval dál i s poškozeným kolečkem, může se postupně a nenávratně celý zničit,“ vysvětluje analogii buněčných procesů.
Normální a poškozené embryo při manipulaci s genem CHK1. V prvním řádku se myší embryo vyvíjelo správně, ve druhém je obarvena poškozená DNA. Poškození DNA (první panel) a rozpad chromozomů (prostřední panel) v rané fázi vývoje embrya vede k jeho zániku a tedy neplodnosti.
Pokud v embryu jeden z těchto hlídacích enzymů CHK1 či CHK2 chybí, embryo poškození DNA neobjeví a vyvíjí se dál i s chybnou DNA. Tak může dojít k nenávratným změnám a zániku embrya, tedy neplodnosti.
„Problematiku neplodnosti studujeme z různých úhlů pohledu. Do této práce jsme přispěli právě studiem role CHK1, jak po jeho vyřazení dochází k neplodnosti u myšího modelu. Věříme, že naše poznatky v budoucnu půjde přenést i do praxe v centrech pro lidskou reprodukci,“ uvedl Dávid Drutovič z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR.
Do studie se zapojily například univerzity v Exeteru a Cambridge, v Barceloně nebo v Kodani. Při výzkumu vědci mimo jiné používali mikroskopickou technologii SPIM (z anglického single plane illumination microscopy). Ta je upravená pro pozorování vývoje savčích vajíček a embryí s násobně větší přesností a po delší dobu, než umožňuje klasický konfokální mikroskop.
Neplodnost se podle výzkumů ve společnosti stává čím dál větším problémem. Ženy se narodí se zásobou vajíček, které během dospělosti postupně zrají a vylučují se formou ovulace. Jejich počet je ovšem omezený a vyčerpání této zásoby se říká menopauza.
„Genetická celistvost lidských vajíček klesá se vzrůstajícím věkem a přirozená plodnost žen ustává přibližně 10 let před nástupem menopauzy,“ popsala Knoblochová s tím, že se za posledních 150 let sice zdvojnásobila délka života, ale doba nástupu menopauzy zůstala u žen stejná, tedy kolem 50 let.
