Quiénes transmiten más mutaciones genéticas a sus hijos, según un reciente estudio

Una investigación realizada por científicos de la Universidad Rockefeller podría ser de gran ayuda para quienes buscan ser padres cuando la fertilidad comienza a decaer. Las razones

Suele ocurrir que ante las primeras dificultades cuando una pareja emprende la búsqueda de un hijo, los médicos comiencen a indagar y buscar las causas en la salud materna. Si bien someten al padre a algún tipo de chequeo, es en la mujer en quien -en líneas generales- se indaga acerca de los motivos por los que el embarazo no llega.

Sin embargo, un nuevo dato surgido de un reciente estudio científico brinda herramientas para que, en las personas mayores de 40 años, al momento de planificar la llegada de un hijo, se examine a ambos padres por igual. Es que, según investigadores de la Universidad Rockefeller, “se heredan más mutaciones nuevas de los padres que de las madres”.

El trabajo, publicado en la revista Nature Ecology & Evolution, describió por qué las moscas de la fruta machos mayores tienen más probabilidades de transmitir mutaciones a su descendencia, lo que podría arrojar luz sobre el riesgo de enfermedades hereditarias en humanos.

“El envejecimiento es un proceso biológico complejo que se acompaña de cambios en la expresión génica y la carga mutacional. En muchas especies, incluidos los humanos, los padres mayores transmiten mutaciones de novo más derivadas del padre; sin embargo, la base celular y los tipos de células que impulsan este patrón aún no están claros -argumentaron los investigadores en los motivos que los llevaron a estudiar el fenómeno-. Para explorar las causas fundamentales de este fenómeno, realizamos la secuenciación de ARN de una sola célula en testículos de machos jóvenes y viejos de Drosophila y secuenciación genómica (secuenciación de ADN) en tejidos somáticos de las mismas moscas”.

Y resaltaron: “Descubrimos que las células germinales tempranas de moscas viejas y jóvenes entran en la espermatogénesis con cargas mutacionales similares, pero las moscas más viejas son menos capaces de eliminar las mutaciones durante la espermatogénesis. Las mutaciones en células viejas también pueden aumentar durante la espermatogénesis”.

Asimismo, vieron que muchas de estas mutaciones parecen eliminarse en las moscas de la fruta más jóvenes durante la espermatogénesis por los mecanismos de reparación genómica del cuerpo, pero no se reparan en los testículos de las moscas más viejas.

Evan Witt es ex estudiante graduado en el laboratorio de Li Zhao y ahora biólogo computacional en Biomarin Pharmaceuticals, y resumió: “Estábamos tratando de probar si la línea germinal más antigua es menos eficiente en la reparación de mutaciones, o si la línea germinal más antigua simplemente comienza más mutada”. “Nuestros resultados indican que en realidad son ambos. En cada etapa de la espermatogénesis, hay más mutaciones por molécula de ARN en moscas más viejas que en moscas más jóvenes”, destacó el primer autor del trabajo.

Según observaron los investigadores, los genomas se mantienen ordenados usando un puñado de mecanismos de reparación. Cuando se trata de testículos, tienen que trabajar horas extras, porque tienen la tasa más alta de expresión génica de cualquier órgano. Además, los genes que están muy expresados en la espermatogénesis tienden a tener menos mutaciones que los que no lo están.

Una teoría para explicar por qué los testículos expresan tantos genes sostiene que podría ser una especie de mecanismo de vigilancia genómica, que podría ser considerado como un “autocontrol de calidad”: una forma de revelar y luego eliminar mutaciones problemáticas.

Ahora bien, cuando se trata de espermatozoides más viejos, los investigadores vieron que este mecanismo aparentemente se esfuma. Investigaciones anteriores ya habían sugerido que un mecanismo defectuoso de reparación acoplado a la transcripción, que solo repara los genes transcritos, podría ser el responsable de esto.

Para llegar a estas conclusiones, los científicos del Laboratorio de Genética y Genómica Evolutiva de la universidad realizaron la secuenciación de una sola célula en el ARN de los testículos de unas 300 moscas de la fruta, aproximadamente la mitad de ellas jóvenes (48 horas de vida) y la otra mitad de edad (25 días).

En una investigación que habían iniciado en 2019, para comprender si las mutaciones que detectaron eran somáticas o heredadas de los padres de las moscas, o de novo, que surgieron en la línea germinal de la mosca individual, secuenciaron el genoma de cada mosca. “Podemos decir directamente que esta mutación no estaba presente en el ADN de esa misma mosca en sus células somáticas -sostuvo Witt-. Sabemos que es una mutación de novo”.

El siguiente paso ahora es expandir el análisis a más grupos de edad de moscas y probar si este mecanismo de reparación de la transcripción puede ocurrir o no, y si lo hace, identificar las vías responsables, dijo Witt.

Para los investigadores, debido a que las moscas de la fruta tienen una alta tasa de reproducción, investigar sus patrones de mutación puede ofrecer nuevos conocimientos sobre el efecto de las nuevas mutaciones en la salud y la evolución de la especie humana.

“Se desconoce en gran medida si una línea germinal masculina más mutada es más o menos fértil que una menos mutada. No ha habido mucha investigación al respecto excepto a nivel de población. Y si las personas heredan más mutaciones de padres que envejecen, eso aumenta las probabilidades de trastornos genéticos de novo o ciertos tipos de cáncer”, sostuvo en este sentido Witt.

Si bien la preservación de la fertilidad es más conocida en las mujeres, en el hombre también puede llevarse a cabo. Según estudios recientes, la edad paterna avanzada puede relacionarse con ciertas patologías, como el enanismo o el autismo, por lo que, para hombres mayores de 40 años que no tengan pareja es una buena alternativa criopreservar espermatozoides.

Se trata de una técnica sencilla que se obtiene mediante una muestra por masturbación, luego se la lleva al laboratorio, se la analiza y se criopreserva. Esa criopreservación puede durar muchos años hasta que el paciente encuentre su pareja o el momento ideal para lograr el embarazo a través de una técnica de reproducción asistida de alta complejidad.

En el caso de pacientes que van a hacer quimio o radioterapia y tienen deseos de paternidad o son muy jóvenes, es muy recomendable la criopreservación de espermatozoides ya que estos tratamientos pueden afectar la producción de espermatozoides en forma definitiva.