По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), годовой показатель преждевременных родов составляет 15 миллионов детей, что составляет от 5 до 10% всех рождений в мире. Эти дети рождаются до 37 недель беременности и, как известно, подвержены более высокому риску осложнений здоровья при рождении, которые включают: проблемы с дыханием, проблемы с глазами и даже нарушения развития нервной системы.
Но каковы конкретные молекулярные механизмы, которые управляют этими проблемами со здоровьем? В конце концов, рожденные недоношенные дети получают все, что им нужно не только для выживания, но и для роста и процветания. Что мешает им развиваться за пределами матки?
Это достаточно сложный и большой вопрос, на который консорциум «Эпигенетика беременности и детства» (PACE) пытался найти ответ. Оказывается, этот ответ может лежать в области эпигенетики.
Что влекут за собой эти методы?
Данные и результаты 26 различных исследований и всего 11 000 участников были объединены в это одно исследование. Уровни метилирования ДНК оценивали в ДНК новорожденного, а также в разные моменты времени в течение всего детства и в подростковом возрасте. Комплексный анализ данных проводился для изучения конкретных когорт в определенные периоды времени, а также для проведения продольных исследований.
В частности, исследователи искали дифференциально метилированные области (DMR), а также CpG или цитозины, за которыми следуют гуанины, поскольку эти цитозины являются наиболее подходящими кандидатами для метилирования .
Полученные данные свидетельствуют о дифференциальном метилировании у недоношенных детей
Основываясь на результатах своего анализа, исследовательская группа обнаружила, что метилирование ДНК во многих специфических CpG, а также DMR показало вариабельность в зависимости от гестационного возраста человека при рождении. Указанные CpGs имеют ассоциации с известными путями, которые способствуют определенным заболеваниям, и поэтому дальнейшие исследования могут показать, как возраст беременности определяет стадию развития заболевания.
Подобным образом и, возможно, менее удивительно, многие из этих CpG были связаны с развитием плода. Однако документирование и количественная оценка этих закономерностей по-прежнему крайне важны, так как исследователи работают над тем, чтобы собрать воедино источники болезней и возможные способы вмешательства, будь то для лечения или даже профилактики. Также необходимы дополнительные исследования, чтобы выяснить, отражаются ли эти изменения метилирования в разных тканях в ходе развития.
Еще одним интересным открытием было то, что метилирование ДНК в крови менялось с течением времени в большинстве CpG, по крайней мере, с рождения и после того, как дети начали ходить в школу. Было установлено, что показатели эпигенетических изменений в целом стабилизировались в зрелом возрасте.
Много данных для исследований по эпигенетике возраста и развития беременности
Из-за большого количества данных, проанализированных в рамках этого исследования, консорциум PACE собрал каталог изменений, которые теперь могут быть использованы в качестве отправной точки для дальнейшего изучения другими командами. Эти результаты особенно полезны для тех, кто пытается выяснить отправные точки в развитии того, что в итоге становится болезнью для взрослых.
Этот каталог может помочь облегчить доступ к данным большему количеству исследовательских групп по всему миру, что является мощным и похвальным шагом к лидерству как в интересах исследований, так и для сообщества.
Эти результаты представляют крупномасштабную систему координат для сравнения эпигенетических результатов в другие моменты времени в течение жизни человека. Сравнивая с тенденциями, наблюдаемыми в данных ПАСЕ, ученые могут получить дополнительную ясность в отношении того, какие факторы замедляют или сохраняют эпигенетические изменения, а также способствуют лучшему пониманию роли, которую окружающая среда человека играет в их развитии.
«Теперь нам необходимо выяснить, связаны ли изменения ДНК с проблемами со здоровьем у недоношенных детей», - отмечает Эрик Мелен, профессор кафедры клинической науки и образования, в больнице Сёдерсюхусет, Стокгольм, Швеция. «Мы надеемся, что наши новые результаты позволят получить ценные знания о развитии плода и в долгосрочной перспективе новые возможности для лучшего ухода за недоношенными детьми, чтобы избежать осложнений и неблагоприятных последствий для их здоровья».