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La méthode neuve pour mesurer des mutations dans le sperme du père peut indiquer le risque de CIA chez les enfants à naître

Tandis que les causes du trouble de spectre d'autisme (ASD) ne sont pas entièrement comprises, les chercheurs croient la génétique et le jeu d'environnement un rôle. Dans certains cas, le trouble est lié aux mutations de novo qui apparaissent seulement dans l'enfant et n'est pas hérité de l'ADN de l'un ou l'autre de parent

Dans une étude récente publiée en médicament de nature, une équipe internationale des scientifiques aboutis par des chercheurs à l'École de Médecine de San Diego d'Université de Californie décrivent une méthode pour mesurer des mutations de pathogène trouvées seulement dans le sperme du père, fournissant plus d'évaluation précise de risque de CIA chez les enfants à naître.

L'autisme afflige un dans 59 enfants et nous savons qu'une part importante est provoquée par ces mutations de novo d'ADN, pourtant nous sommes encore borgnes à quand et où ces mutations se produiront. Avec notre étude neuve, nous pouvons tracer certaines de ces mutations de nouveau au père, et nous pouvons directement évaluer le risque de ces mêmes mutations se produisant de nouveau chez les enfants à naître. »

Jonathan Sebat, auteur de Co-sénior, professeur et responsable du Beyster centrent pour la génomique moléculaire des maladies neuropsychiatriques à l'École de Médecine d'Uc San Diego

L'équipe de recherche a utilisé le superordinateur de comète basé au centre de superordinateur de San Diego, un élément dispensé de recherches d'Uc San Diego, pour aligner les séquences entières de génome. « Nous des variantes appelées sur les séquences et des variantes de novo également trouvées utilisant la comète pour ces échantillons, » avons expliqué Danny Antaki, un chercheur post-doctoral de neurologies d'Uc San Diego. « En bref, comète a fourni la fondation pour l'expérience plus grande car nous pouvions trouver de novos que nous avons voulu analyser dans le sperme avec les caractéristiques produites sur le superordinateur. »

Les études récentes proposent que les mutations de novo gène-dommageables soient impliquées dans au moins 10 à 30 pour cent de cas de CIA, avec le nombre de mutations montant avec l'âge du père à la période de la conception. Les mutations de novo se produisent spontanément en sperme ou oeufs des parents ou pendant la fécondation. La mutation est alors présente en chaque cellule car l'oeuf fécondé se divise.

Les études indiquent maintenant le sperme mâle comme source particulièrement importante de ces mutations, avec la possibilité de la mutation se reproduisant dans la même famille généralement prévue à 1 à 3 pour cent.

« Cependant, de telles estimations ne sont pas basées sur la connaissance réelle du risque dans une famille individuelle, mais au lieu sont basées sur des fréquences dans la population globale, » a dit l'étude de Co-sénior Joseph Gleeson auteur, professeur de Rady de la neurologie à l'École de Médecine d'Uc San Diego et directeur de la recherche en matière de neurologie à l'institut des enfants de Rady pour le médicament génomique. « Quand une mutation de pathogène se produit pour la première fois dans une famille, la probabilité qu'elle pourrait se produire de nouveau dans la future progéniture n'est pas connue. Ainsi, les familles doivent prendre une décision avec beaucoup d'incertitude. »

Pour leur étude, Gleeson, Sebat, et collègues ont analysé le sperme de huit pères qui étaient déjà des parents des enfants avec le CIA. L'objectif était de rechercher la présence du matériau multiple et génétiquement différent en cellules chez la même personne, un mosaïcisme appelé de phénomène. Utilisant le séquençage du génome entier profond, ils ont trouvé les variantes dans la progéniture qui ont été appariées seulement dans le sperme des pères.

« Tandis que les manuels médicaux nous enseignent que chaque cellule dans le fuselage a une copie identique d'ADN, ce n'est principalement pas correct, » a dit la première l'auteur Martin Breuss, un scientifique auxiliaire de projet dans le laboratoire de Gleeson. Les « mutations se produisent chaque fois qu'une cellule se divise, ainsi aucune deux cellules dans le fuselage ne sont génétiquement identiques. Le mosaïcisme peut entraîner le cancer ou peut être silencieux dans le fuselage. Si une mutation se produit tôt à l'étude, alors elle sera partagée par beaucoup de cellules dans le fuselage. Mais si une mutation se produit juste dans le sperme, alors lui peut révéler dans un enfant à naître mais ne pas entraîner n'importe quelle maladie dans le père. »

Les chercheurs ont déterminé que les mutations de pathogène étaient présentes dans jusqu'à 15 pour cent des spermatozoïdes des pères, l'information qui ne pourrait pas être déterminée par des autres moyens, tels que des prises de sang.

« Mon laboratoire a un intérêt de longue date en comprenant les origines de l'encéphalopathie pédiatrique, et comment les mutations contribuent à la maladie dans un enfant, » a dit Gleeson. « Nous avons précédemment prouvé que le mosaïcisme dans un enfant peut mener aux maladies comme l'épilepsie. Ici, nous prouvons que le mosaïcisme dans un de parents est au moins comme important en pensant au conseil génétique. »

Si développé en test clinique, les chercheurs ont dit que des pères pourraient faire étudier leur sperme pour déterminer leur risque de récidive précis chez les enfants à naître. Les méthodes pourraient également être appliquées aux hommes qui n'ont pas eu des enfants encore, mais qui voulez connaître le risque de avoir un enfant avec une maladie.

Source:
Journal reference:

Breuss, M.W., et al. (2020) Autism risk in offspring can be assessed through quantification of male sperm mosaicism. Nature Medicine. doi.org/10.1038/s41591-019-0711-0.