新しい研究によると、子孫に疾患を引き起こす可能性のある男性の精子における遺伝子変異は、精巣内での進化的選択により年齢とともに増加する。科学者たちは、先進的なシーケンシングを使用して24歳から75歳の81人の男性の精子を分析し、30代前半の男性では有害な変異が精子の2％に影響を与えるが、70歳代では4.5％に上昇することを発見した。この発見は10月8日にNatureに掲載され、将来の世代へのリスクを強調している。
10月8日にNatureに掲載された研究で、Wellcome Sanger InstituteとKing's College LondonのTwinsUK研究の研究者たちは、男性の年齢とともに精子にDNA変異がどのように蓄積するかを調べた。精密なDNAシーケンシング技術であるNanoSeqを使用して、チームは英国最大の成人双子登録簿から抽出した24歳から75歳の81人の健康な男性のサンプルを分析した。
データは、30代前半の男性の精子の約2％が疾患を引き起こす変異を運んでいることを示した。この割合は43歳から74歳の男性で3～5％に上昇し、70歳代で4.5％に達した。ランダムな蓄積ではなく、この増加は精巣内での自然選択によるもので、特定の変異が精子細胞に生殖的な利点を与える。
研究者たちは、この選択圧力下にある40の遺伝子を特定し、多くのものが子供の神経発達障害や遺伝性がんリスクに関連している。13の遺伝子は以前に知られていたが、この研究は細胞成長と発達遺伝子における変異がどのように好まれるかを理解を拡大する。
同じジャーナルに掲載された補完的な研究では、54,000以上の親子トリオと800,000人の健康な個人からのDNAを分析し、30以上の類似遺伝子を確認した。これらの変異は精子変異率を約500倍に増加させ、親のDNAの他の部分に変異がない子供に見られる一部の希少遺伝性疾患を説明する。
Wellcome Sanger Instituteの第一著者であるDr. Matthew Neville氏は、「精子変異を形成する選択のいくつかの証拠を見つけることを期待していた。私たちを驚かせたのは、それが深刻な疾患に関連する変異を運ぶ精子の数をどれほど増加させるかだった。」と述べた。
院長のProfessor Matt Hurles氏は、「私たちの発見は、父の年齢とともに増加する隠れた遺伝的リスクを明らかにする。DNAのいくつかの変化は精巣内で単に生き残るだけでなく繁栄し、人生の後半で子供を作る父親が知らずに有害な変異を子供に伝えるリスクが高い可能性があることを意味する。」と指摘した。
TwinsUKの科学ディレクターであるProfessor Kerrin Small氏は、コホートの価値を強調した：「この研究に参加した双子に非常に感謝している。TwinsUKコホートと協力することで、健康と遺伝情報の豊富なリンクされた貴重な縦断サンプルを含めることができた。」
上級著者のDr. Raheleh Rahbari氏は、「生殖細胞が低い変異率を持つためよく保護されているという一般的な仮定がある。しかし実際には、男性生殖細胞は自然選択が有害な変異を好む動的な環境であり、次の世代に時折影響を及ぼす。」と付け加えた。
この研究は生殖リスクの評価と世代間の遺伝的健康への環境影響の探求への道を開くが、流産や子供の健康結果などの影響についてのさらなる研究が必要だ。