ข่าว | การศึกษาในสเปนเตือนว่า DNA ไมโทคอนเดรียแบบผสมอาจส่งผลต่อสุขภาพและอายุขัย

ข่าว | งานวิจัยจากสเปนเตือนว่า DNA ไมโทคอนเดรียจากหลายแหล่งอาจส่งผลต่อสุขภาพและอายุขัย

งานวิจัยของ Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) ประเทศสเปน พบผลกระทบระยะยาวต่อสุขภาพที่อาจร้ายแรงเมื่อ DNA ไมโทคอนเดรีย (mtDNA) จากแหล่งต่างกันผสมกัน ผลการวิจัยซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Circulation เป็นหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญและเป็นคำเตือนด้านความปลอดภัยสำหรับหัตถการที่เกี่ยวข้องกับไมโทคอนเดรีย

ข้อกังวลเบื้องหลังเทคโนโลยี "ทารกจากพ่อแม่สามคน"

DNA ไมโทคอนเดรียเป็นสารพันธุกรรมที่ถ่ายทอดจากมารดา อยู่ในไมโทคอนเดรียของเซลล์และประกอบด้วยยีน 37 ยีน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการใช้เทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์ขั้นสูง เช่น การบำบัดทดแทนไมโทคอนเดรีย (MRT) และการฉีดไซโทพลาซึม เพื่อป้องกันการถ่ายทอดโรคทางพันธุกรรมจากมารดาหรือรักษาภาวะมีบุตรยาก เทคนิคเหล่านี้โดยทั่วไปเป็นการนำไมโทคอนเดรียจากผู้บริจาคเข้าสู่เซลล์ไข่ของผู้รับการรักษา ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกกันว่า "ทารกจากพ่อแม่สามคน"

ดร. José Antonio Enríquez หัวหน้าคณะวิจัยและหัวหน้ากลุ่มพันธุศาสตร์ของระบบออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน (GENOXPHOS) กล่าวว่า "ในระยะแรก เทคโนโลยีนี้ดูเหมือนประสบความสำเร็จในแบบจำลองสัตว์ โดยสัตว์วัยอ่อนมีสุขภาพดี แต่การติดตามระยะยาวพบปัญหาร้ายแรงเมื่อโตเต็มวัย ทั้งภาวะหัวใจล้มเหลว ความดันหลอดเลือดปอดสูง มวลกล้ามเนื้อลดลง ภาวะเปราะบาง และแม้แต่การเสียชีวิตก่อนวัยอันควร"

ผลเสียต่อระบบเผาผลาญจากการผสม DNA ไมโทคอนเดรียต่างแหล่ง

ในภาวะปกติ mtDNA ในเซลล์มักมาจากแหล่งเดียว ภาวะนี้เรียกว่าโฮโมพลาสมี ส่วนภาวะที่มี mtDNA ผสมกันเรียกว่าเฮเทอโรพลาสมี ซึ่งพบได้น้อยมาก มักเกิดจากการกลายพันธุ์และอาจนำไปสู่โรคต่าง ๆ

ในการศึกษานี้ นักวิจัยนำ mtDNA สองชนิดที่ปกติอย่างสมบูรณ์แต่มาจากแหล่งต่างกันเข้าสู่หนูทดลองเป็นครั้งแรก การติดตามระยะยาวพบว่า:

เนื้อเยื่อส่วนใหญ่ค่อย ๆ กำจัด mtDNA ชนิดหนึ่งออกเพื่อรักษาภาวะโฮโมพลาสมี;

แต่อวัยวะสำคัญ เช่น หัวใจ ปอด และกล้ามเนื้อลาย ไม่สามารถกำจัด mtDNA แปลกปลอมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ไมโทคอนเดรียทำงานผิดปกติอย่างต่อเนื่อง;

เนื้อเยื่อเหล่านี้ไม่สามารถปรับตัวต่อ mtDNA ที่ผสมกัน ส่งผลให้ระบบเผาผลาญเสื่อมลง เนื้อเยื่อแก่เร็วขึ้น และอัตราการเสียชีวิตสูงขึ้น

หนูทดลองไม่แสดงอาการชัดเจนเมื่ออายุน้อย แต่เมื่อเวลาผ่านไป เมแทบอลิซึมของไมโทคอนเดรียลดลงและเกิดความเสียหายต่ออวัยวะอย่างชัดเจน ยืนยันถึงความเป็นพิษในระยะยาวที่อาจเกิดจาก mtDNA ผสม

เหตุใด DNA ไมโทคอนเดรียจึงถ่ายทอดจากมารดาเท่านั้น? วิทยาศาสตร์พบคำตอบบางส่วน

ผู้เขียนหลัก ดร. Ana Victoria Lechuga-Vieco กล่าวว่า "ยังไม่ชัดเจนว่าเหตุใด mtDNA จึงถ่ายทอดผ่านสายมารดาเท่านั้น แต่การศึกษานี้แสดงเป็นครั้งแรกว่า การทำลายกำแพงตามธรรมชาตินี้และผสม mtDNA ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพอย่างมาก"

การศึกษายังพบว่าเซลล์จะ "เลือก" ระหว่าง mtDNA สองแบบ โดยกระบวนการนี้ได้รับอิทธิพลจากภาวะเมแทบอลิซึมของเซลล์ การทำงานของยีน ยา และการเปลี่ยนแปลงอาหาร ซึ่งหมายความว่า แม้ mtDNA สองแบบจะดูปกติดี แต่ก็อาจเข้ากันไม่ได้เนื่องจากความแตกต่างในการควบคุมเมแทบอลิซึม

ข้อควรพิจารณาและคำแนะนำสำหรับการรักษาด้วยไมโทคอนเดรีย

แม้งานวิจัยจะพบความเสี่ยงทางชีววิทยาใหม่ ๆ แต่นพ. Enríquez ไม่เห็นว่าควรยกเลิกการบำบัดทดแทนไมโทคอนเดรีย เขาเน้นว่า "เช่นเดียวกับที่การให้เลือดหรือการปลูกถ่ายอวัยวะต้องตรวจความเข้ากันได้ของหมู่เลือดและเนื้อเยื่อ การรักษาด้วยไมโทคอนเดรียก็ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่า mtDNA ของผู้บริจาคและผู้รับเข้ากันได้ในระดับสูง"

การศึกษายังระบุว่า:

แม้จะทดแทนไมโทคอนเดรียที่ผิดปกติ ก็อาจทดแทนได้ไม่ถึง 100% เพราะเซลล์ของผู้รับอาจเลือกเก็บ mtDNA เดิมไว้;

การฉีดไซโทพลาซึมมีความเสี่ยงคล้ายกันและอาจทำให้เกิด mtDNA ผสม;

การรักษาด้วยการฉีดไมโทคอนเดรียสำหรับโรคหัวใจและปอดหรือโรคทางระบบประสาทก็ควรคำนึงถึงผลไม่พึงประสงค์ที่อาจเกิดขึ้นเหล่านี้ด้วย

ดังนั้น การรักษาในอนาคตที่เกี่ยวข้องกับ mtDNA ต้องคำนึงอย่างรอบด้านถึงความเข้ากันได้ทางพันธุกรรม การเลือกจำเพาะของเนื้อเยื่อ และความปลอดภัยระยะยาวตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ

ที่มาและการตีพิมพ์งานวิจัย

งานวิจัยนี้นำโดยกลุ่ม GENOXPHOS แห่ง Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares ประเทศสเปน บทความวิจัยชื่อ "ภาวะเฮเทอโรพลาสมีของ DNA ไมโทคอนเดรียชนิดปกติก่อให้เกิดโรคหัวใจจากความผิดปกติของเมแทบอลิซึม ความดันหลอดเลือดปอดสูง และภาวะเปราะบาง" ตีพิมพ์ในวารสาร Circulation เมื่อ 2022

แหล่งที่มา:

รวบรวมจากแหล่งข้อมูลออนไลน์