Túlélési előnyben a genetikai zavar miatt mutáns ivarsejtek

Kegyetlen irónia, de az Apert-szindrómát okozó mutációt hordozó sejtek fittebbek a normális sejteknél, annak ellenére, hogy az ezekből a sejtekből származó spermákból, összenőtt ujjakkal és hibás koponyacsontosodással születnek gyermekek. A „Proceedings of the National Academy of Sciences” korai internetes számában megjelent cikk elmagyarázza, hogy miért fordul elő a vártnál többször a szindróma, és az idősebb férfiak spermái miért hordozzák gyakrabban a rendellenességet. „Annak valószínűsége, hogy egy idősebb apa átörökítse a betegséget körülbelül 10-20-szor nagyobb a fiatal apákénál, jelenleg nehezen megmagyarázható molekuláris okok miatt” – mondta Norman Arnheim, aki Peter Calabrese-zel együtt vezette a tanulmányt.

Calebrese, Arnheim, és két másik kollégájuk a Dél Kalifornia Egyetemről megtalálták a legerősebb bizonyítékot arra, hogy miért van túlélési előnyük ezeknek a mutáns sejteknek. Ez egyben azt is jelenti, hogy a kor előrehaladtával, a mutáns sejtek száma exponenciálisan nő, így a belőlük származó spermáké is. Mivel a DNS állandóan másolódik, apróbb hibák gyakran előfordulnak. Az Apert szindrómát a 10-es kromoszómán lévő FGFR 2 gén egyszerű mutációja okozza. A kutatókat mindenesetre érdekelte a tény, hogy az Apert-szindróma miért fordul elő 100-szor, 1000-szer gyakrabban, mint az a random, spontán hibáknál várható.

Arnheim laboratóriumában kifejlesztett módszernek köszönhetően a herét 200 egységre osztották, és a kutatók megfigyelték, hogy a mutáns sejtek specifikusan egy helyre tömörülnek, ahelyett hogy egyenletesen eloszlanának, ahogyan azt a másolási hibák nagyobb gyakoriságánál várnánk. Ez az első összehasonlító tanulmány az Apert-szindrómára vonatkozóan fiatalabb és idősebb egyéneknél. A megfigyelt adatok számítógépes összehasonlításával kiderült, hogy a betegség nagyobb gyakorisága nem a másolási hibák magasabb számának köszönhető, ahogy azt korábban feltételezték. Ehelyett azt tapasztalták, hogy a bizonyos területeken koncentrált mutáns sejtvonalak idővel túlnövik a nem mutáns sejteket, nagyobb esélyt adva ezzel a genetikai zavar átörökítéséhez. Ez szemben áll a természetes szelekcióról tanultakkal, ha a hasznos jellegzetességek öröklődésére gondolunk, mint például amikor egy rejtőzködő színű pillangó megmenekül a ragadozóktól.

Apert-szindrómában az említett génváltozás egy sokkal fittebb mutáns sejtet eredményez, míg a spermákból származó gyermekeknél már nem ez a helyzet. „Nagyon szokatlan, hogy egy káros betegséget okozó sejtnek előnye van egy nem mutálódott sejthez képest” – mondta Calabrese. „Vannak elképzeléseink, de nem tudjuk még, hogy minek köszönhető ez az előny” - tette hozzá. A jelenleg elgondolt, de még nem ellenőrzött evolúciós magyarázat igaz lehet más genetikai rendellenességekre is, mint például az achondropláziára (a törpeség egy formájára), melyet szintén egy (FGFR 3) génhiba okoz. „Felmerül a lehetőség, hogy a genetikai rendellenességek nagyobb csoportjánál valamilyen szelekciós előny alakul ki a mutálódott sejteknél” – mondta Arnheim. Ha a kutatóknak sikerül megfejteniük azt a molekuláris mechanizmust, melyből ez az előny származik, akkor valószínűleg sikerül kiküszöbölni is, bár ez meglehetősen spekulatív. A kutatás egyéb szempontból is érdekes, tekintve, hogy az említett betegségekben előforduló mutációk (FGFR 2, FGFR 3) egyes daganatos betegségekben is megtalálhatók.