Els canvis en l'ARN d'esperma poden generar futures generacions, els científics adverteixen

Mentre que la resta del món debat sobre l'ètica dels nadons dissenyadors, un equip de la Universitat de Massachusetts Medical School (UMass) ha demostrat que és possible que no necessitem CRISPR per canviar els gens de les generacions futures. El seu article, publicat aquesta setmana a la revista Cèl·lula de desenvolupament, mostra que coses com la dieta i l’estrès poden afectar alguns de crucials genètica components d'espermatozoides, i que aquests petits canvis tenen efectes reals sobre com es desenvolupen els nadons.

De la mateixa manera que els coets lligats a l’espai exterior contenen "càrregues útils" com els satèl·lits o els astronautes que lluiten contra boles gegants d’orina, els espermatozoides també són com petits coets que contenen la seva pròpia càrrega: "petits ARN". un paper crucial en la forma en què els gens s'expressen al principi del desenvolupament humà, però també poden ser radicalment modificats per la forma de vida dels pares. Coses com la dieta i, en particular, l'estrès poden canviar la composició d’aquesta càrrega d’RNA crucial i conduir a canvis observables en la descendència, segons l'investigador Colin Conine, Ph.D., al Laboratori Rando de UMass Medical School.

"Els laboratoris de tot el món han estat capaços d’enllaçar els canvis en l’estil de vida del pare amb els canvis d’ARN en l’esperma, i després això porta a fenotips a la descendència", explica Conine Invers. "El nostre estudi va ser un dels primers a mirar realment com els canvis dels petits ARN afecten el desenvolupament primerenc. Volíem preguntar, quins són els primers passos que condueixen a aquests fenotips al llarg del camí?"

Per fer això, els investigadors van idear un experiment on van provar com els espermatozoides de diferents àrees dels testicles de ratolí van afectar l’expressió dels gens en alguns embrions de placa petri. Els espermatozoides del cap (llatí per al "cap"), o la part superior del testicle, en realitat tenen diferents tipus d'ARN que els espermatozoides es recullen a partir de la cauda (llatí per a "cua"), o el fons del testicle, on espera pacientment un dipòsit a ejacular. Curiosament, això realment va funcionar com una bona manera de provar com els canvis d’estil de vida podrien modificar la interacció dels espermatozoides amb els embrions, ja que va permetre als investigadors investigar com les diferències en l’ARN (com les que resulten de la dieta o l’estrès) podrien afectar el desenvolupament dels embrions.

La injecció d'aquests diferents tipus d'espermatozoides als embrions va produir alguns resultats estranys.Quan van injectar l'esperma captiu als embrions, van tendir a sobreexprimir certs gens i, en alguns casos, a fracassar, cosa que l’equip denominava "fenotip letal". Però, encara més, van poder provar que els ARN en l’esperma eren important per al desenvolupament embrionari mostrant un efecte invers. Conine diu que van ser capaços de fer-ho guardar alguns d’aquests embrions condemnats per injectar-los amb ARN de la part de la cauda del testicle, que contenia espermatozoides sans i madures.

"Sembla que els petits ARN dels espermatozoides són capaços de regular l’expressió gènica a l’embrió", diu. "Però el que és bastant clar és que som capaços de rescatar aquests canvis en l’expressió gènica retornant els ARNs que sabem que són realment adquirits durant la maduració dels espermatozoides".

Aquests resultats mostren un tipus de causa i efecte, encara que Conine encara no està segur de com es desenvolupa realment aquesta cadena de comandament. Els aspectes de la vida, com l'estrès o la dieta, canvien els nivells de tipus específics d'ARN en l'esperma. Aquests ARN s’envien llavors per espermatozoides fins a l’embrió, on aquest estudi ha demostrat que pot conduir a alguns patrons estranys d’expressió gènica en el futur. L’important repartiment és que els canvis en l’ARN del pare poden provocar un canvi en l’embrió.

En aquest punt, en realitat no sabem si aquests nous patrons d’expressió gènica poden ser necessàriament dolents, diu Conine, però definitivament seran diferents. Pot trigar anys abans de comprendre realment quins serien els canvis reals en els humans que pateixin embrions amb seqüències estranyes d'ARN. Però estudis com aquest són un principi.