MADRID, 15 Dic. (EUROPA PRESS) -
Investigadores han comparado las tasas de mutación en el esperma y los óvulos en familias con varios hermanos, confirmando que los padres contribuyen más a mutaciones en sus hijos que las madres. En su estudio, encontraron que la velocidad a la que las mutaciones en el esperma se acumulan con la edad varía de padre a padre.
El análisis tiene importantes implicaciones médicas para predecir el riesgo de que un segundo hijo herede de sus padres una mutación causante de la enfermedad. También muestra que el desarrollo de las células espermatozoides y óvulos se someten a los mismos procesos de mutación que las células cancerosas, lo que puede ayudar a los científicos a entender el origen de algunas mutaciones que causan cáncer.
Los errores en la copia de ADN durante la división celular y el desarrollo pueden causar nuevas mutaciones --llamadas mutaciones de novo-- en cualquier momento a partir del momento de la concepción. Las mutaciones que se producen en la línea germinal --las células que se convierten en esperma u óvulos-- se pueden pasar a la siguiente generación y, tal vez, causar enfermedad en los niños.
Los autores de esta investigacón examinaron a tres familias con al menos cuatro hijos y se secuenció el ADN de sus células sanguíneas. Al comparar estas secuencias genómicas, el equipo pudo inferir qué mutaciones se heredaron de las células germinales de la madre o el padre y mirar atrás en el tiempo para ver si se habían producido.
"Debido a que los padres van cumpliendo años a medida que van naciendo los hijos, podemos ver como la edad de los padres afecta al número de mutaciones de novo", dice el doctor Raheleh Rahbari, primero coautor del estudio, del Instituto Wellcome Trust Sanger, en Reino Unido.
"Los padres mayores pasan más mutaciones. Encontramos un promedio de 2,9 nuevas mutaciones por año de vida del padre, pero también varía entre las familias, desde más de tres mutaciones a menos de una por año. Algo está ocurriendo de forma sistemática en la línea germinal paterna que simplemente no conocemos", apunta este experto.
"Podría ser que algunos hombres transmiten más mutaciones, ya que tienen una tasa de mutación intrínsecamente más alta cada vez que el ADN se copia, o porque el volumen de las células que forman su esperma es más alto, con el ADN copiándose más a menudo", plantea Rahbari. Dentro de una amplia gama, cada niño en promedio heredó 76 nuevas mutaciones de sus padres, de las cuales, tres cuartas partes procedían de su padre.
Al observar el ADN de la sangre de los padres, el equipo pudo ver qué proporción de células lleva a una mutación dada. Se sabe muy poco sobre el calendario, las tasas o los tipos de mutaciones que se producen en las células germinales, por lo que este análisis resulta interesante al proporcionar resultados experimentales de este periodo que pueden tenerse en cuenta en las decisiones clínicas.
Aproximadamente, el 4 por ciento de las nuevas mutaciones transmitidas a los niños también se encontraron en una pequeña proporción de células de la sangre de los padres. Éstas se clasifican como mutaciones de mosaico y es probable que se hayan producido desde muy temprano en el desarrollo de los padres, antes de que el embrión tuviera unas 4.000 células y antes de que las células que forman las células sanguíneas y germinales se dividieran en linajes separados.
"Si una mutación sucede muy temprano en el desarrollo, entonces muchas células, incluyendo las de esperma, óvulos y sanguíneas, llevarán a ella: si se produce más tarde, entonces, un menor número de células la tendrán --dice el doctor Matt Hurles, autor principal del artículo, del Instituto Sanger--. Esto tiene consecuencias dramáticas para el riesgo de un segundo hijo que comparte una mutación encontrada en un hermano mayor. Al examinar el ADN de la sangre de los padres, debemos ser capaces de predecir el riesgo con mayor precisión".
El riesgo medio de que un segundo hijo herede la misma mutación de novo llevada por un hermano mayor es sólo uno de cada cien, pero se eleva a casi uno de cada 12 si la mutación se halla en un uno por ciento de las células de la sangre de los padres y en uno de cada seis si está en más del seis por ciento de las células sanguíneas de los padres. Estas mutaciones de novo de mosaico se derivan igualmente de la madre y del padre.
Saber qué proporción de células fr los padres está afectada puede mejorar significativamente el asesoramiento clínico a los padres de un niño con un transtorno genético que están pensando en tener más hijos. Este estudio también muestra que casi todas las mutaciones de línea germinal son el resultado de dos procesos de mutación subyacentes distintos y que éstos se encuentran en la mayoría de las células en el cuerpo y se cree que surgen cuando una célula falla a la hora de reparar los errores en su ADN.
HACIA LA COMPRENSIÓN DE LAS MUTACIONES DEL CÁNCER
Su acumulación regular en el tiempo significa que el número de mutaciones se correlaciona con la edad. Compartir estas firmas entre el cáncer y las células germinales indica que los procesos celulares fundamentales que operan en los cánceres también funcionan en las células germinales y pueden ayudar a los investigadores a entender el origen de algunas mutaciones que causan cáncer.
Los tipos de mutación son compartidas por hombres y mujeres por igual y el patrón se mantiene sin cambios a través de los espermatozoides o el desarrollo del huevo, a pesar de que estos dos tipos de células siguen caminos muy diferentes: una mujer nace con todos los huevos como las células inmaduras; por el contrario, las células germinales masculinas sufren una división a lo largo de la vida antes de convertirse en espermatozoides maduros.
Sin embargo, el número de mutaciones presentadas por cada padre difiere notablemente durante la vida. En la madre, la mayoría de las mutaciones se presentan en el desarrollo de células germinales inmaduras, mientras que el padre contribuye a la mayoría de las mutaciones durante la división celular tras la pubertad, a medida que se forman los espermatozoides maduros.
"A través de análisis de muestras de sangre de adultos, tenemos una visión interesante de los procesos de mutación que actúan a medida que nos desarrollamos desde un solo óvulo fertilizado hasta un adulto que consiste en miles de millones de células", dice el profesor Mike Stratton, director del Instituto Sanger y autor del estudio.
"Desarrollar nuestra apreciación de estos hechos distantes en la línea germinal puede arrojar luz sobre la evolución de las células de cáncer neoplásicas y nos ayudará a comprender el riesgo de enfermedad y, tal vez, ayudar mejor a los pacientes y sus familias", concluye.
