어린이의 돌연변이 증가는 아버지 정자의 실수로 거슬러 올라갈 수 있습니다.

어린이의 돌연변이 증가는 아버지 정자의 실수로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 날짜: 2022년 5월 11일 원천: 웰컴 트러스트 생어 인스티튜트 요약: 연구원들은 DNA 복구 또는 화학 요법에서 드문 유전적 결함과 관련된 생물학적 아버지의 정자 세포에서 더 높은 비율의 무작위 돌연변이가 어린이 돌연변이 증가의 원인을 추적했습니다. 과돌연변이(hypermutation)로 알려진 어린이의 유전적 돌연변이율이 더 높은 드문 경우는 아버지가 특정 화학요법 치료를 받는 것과 관련이 있을 수 있다는 새로운 연구 결과가 나왔습니다. Wellcome Sanger Institute의 과학자들과 그들의 협력자들은 20,000개 이상의 가족의 유전 정보를 분석하고 일반 인구보다 2~7배 더 많은 돌연변이를 가진 12명의 어린이를 식별했습니다. 팀은 이들 대부분을 생물학적 아버지의 정자에서 증가된 돌연변이와 연관시켰습니다. 오늘(2022년 5월 11일) Nature 에 발표된 연구 에 따르면 이들 아버지 중 절반 미만이 이른 나이에 특정 유형의 화학 요법으로 치료를 받았으며, 이는 정자 세포의 돌연변이 수 증가와 관련이 있을 수 있습니다. 소아에서 이러한 과돌연변이 사례는 드물고 대다수의 소아에서 유전적 장애를 일으키지 않지만, 과돌연변이는 아동이 희귀 유전 장애를 가질 위험을 증가시킵니다. 화학 요법을 받고 있고 미래에 아이를 갖고 싶어하는 환자들에게 미치는 영향 때문에 이것을 더 조사하는 것이 중요합니다. 추가 연구가 화학 요법의 영향을 확인하면 환자는 치료 전에 정자를 동결할 기회를 제공받을 수 있습니다. 게놈은 한 세대에서 다음 세대로 전달될 때 매우 낮은 오류율로 복사됩니다. 그럼에도 불구하고 인간 게놈에는 30억 개의 문자가 포함되어 있기 때문에 정자와 난자의 무작위 돌연변이는 불가피하며 부모에서 자녀로 전달됩니다. 이것은 일반적으로 모든 어린이가 생물학적 부모에게 없는 약 60~70개의 새로운 돌연변이를 가지고 있음을 의미합니다. 이러한 돌연변이는 많은 유전 질환과 함께 유전적 변이를 유발합니다. 이러한 무작위 돌연변이의 약 75%는 아버지 1 에서 비롯됩니다 . 대부분의 유전 질환은 중요한 유전자의 두 복사본이 모두 손상되어 열성 질환으로 알려진 경우에만 발생합니다. 예를 들어, 새로운 돌연변이로 인해 하나의 사본만 손상되면 유전자의 나머지 기능 사본이 질병을 예방할 수 있습니다. 그러나 우성 장애로 알려진 소수의 유전 장애는 유전자의 한 사본만 손상될 때 발생합니다. 단일 무작위 돌연변이로 인해 발생할 수 있는 것은 이러한 우성 장애입니다. 돌연변이 비율에 영향을 미치는 주요 요인 중 하나는 부모의 나이이며, 돌연변이는 아버지에서 매년 1.3 돌연변이, 어머니에서 매년 0.4 돌연변이씩 증가합니다 2 . 생식계열 돌연변이의 수가 많을수록 우성 장애를 갖고 태어날 위험이 더 높아집니다. 그러나 소아의 과돌연변이가 항상 우성 장애가 있음을 의미하는 것은 아닙니다. Wellcome Sanger Institute와 협력자들의 새로운 연구에서 과학자들은 기존 데이터베이스의 유전 데이터와 가족 건강 기록을 사용하여 돌연변이 비율이 평균보다 2~7배 높은 비정상적으로 높은 어린이를 식별하고 이들이 어디에서 유래했는지 조사했습니다. . 이 팀은 발달 장애 해독 및 100,000개의 게놈 프로젝트에 참여하는 유전 질환이 의심되는 자녀가 있는 20,000개 이상의 영국 가정의 데이터를 분석했습니다. 그들은 이 가족들에서 과돌연변이를 가진 아이들이 드물다는 것을 발견했습니다. 초돌연변이가 있는 어린이의 수가 약 20,000명 중 12명에 불과했기 때문에 이러한 증가된 돌연변이 비율은 흡연, 오염 또는 일반적인 유전적 변이와 같은 일반적인 노출로 인해 발생할 수 없었습니다. 이 아이들 중 8명의 경우 과도한 돌연변이가 아버지의 정자와 관련이 있을 수 있습니다. 과잉 돌연변이가 친부로부터 온 7가구를 자세히 조사할 수 있었다. 아버지 중 두 명은 DNA 복구 메커니즘을 손상시키는 희귀한 열성 유전 변이를 가지고 있었습니다. 다른 5명의 남성은 모두 이전에 아이를 낳기 전에 화학 요법으로 치료를 받은 적이 있습니다. 이 아이들 중 3명은 백금 기반 약물을 사용한 화학요법의 특징적인 돌연변이 패턴을 가졌고 다른 두 아이들의 아버지는 둘 다 겨자 유래 알킬화제로 화학요법을 받았습니다. 그러나 유전 데이터를 익명의 건강 데이터와 연결함으로써 아이를 잉태하기 전에 화학 요법을 받은 대부분의 아버지와 모든 어머니가 현저하게 과도한 돌연변이를 가진 아이를 갖지 않는다는 것을 보여줄 수 있었습니다. 이 연구는 전국적인 유전 데이터와 일상적인 임상 기록을 안전하고 익명으로 신뢰할 수 있는 방식으로 연결하여 예상치 못한 중요한 질문에 대한 고유한 통찰력을 제공하는 것의 가치를 예시합니다. Health Data Research UK와 그 파트너들의 노력을 통해 잠재적인 임상 관련성에 대한 이러한 종류의 책임 있는 분석은 미래에 더 쉽게 수행될 것입니다. 화학요법은 암에 대한 가장 효과적인 치료법 중 하나이지만 파괴적이고 쇠약하게 하는 부작용이 있을 수 있다는 것은 널리 알려져 있습니다. 임상의는 이 치료법을 처방할 때 이를 고려합니다. 이러한 유형의 화학 요법이 일부 환자의 정자에 영향을 미치는 것으로 나타났다면 이는 치료 계획 및 가족 계획에 임상적 영향을 미칠 수 있습니다. 남성의 암 치료를 변경하기 전에 더 깊은 수준에서 이를 조사하기 위한 추가 연구가 필요합니다. 이러한 유형의 화학 요법이 난자 세포보다 정자에 더 많은 영향을 미치는 이유는 현재 명확하지 않습니다. Wellcome Sanger Institute의 제1저자이자 박사후 연구원인 Dr Joanna Kaplanis는 "일반 인구보다 무작위 돌연변이가 2~7배 더 많은 어린이의 초돌연변이는 드물기 때문에 일반적인 발암 물질로 인해 발생할 수 없습니다. 우리의 연구는 20,000개 이상의 가족을 분석하고 이러한 돌연변이의 새로운 원인을 강조하여 아버지 정자의 생식계열 돌연변이와 다시 연결하고 새로운 돌연변이 서명을 식별합니다. 정자에서 이러한 생식계열 돌연변이의 영향을 이해하면 밝혀내는 데 도움이 될 수 있습니다. 왜 일부 사람들은 이러한 높은 비율의 무작위 돌연변이를 가진 자녀를 가질 가능성이 더 높고 질병을 일으킬 경우 이러한 돌연변이로부터 보호하는 데 도움이 됩니다." 연구를 지원한 HDR UK Cambridge의 John Danesh 이사는 "어린이의 과돌연변이는 드물지만 중요한 현상으로 인생을 바꾸는 유전 질환의 위험을 증가시킵니다. 대규모 유전 데이터를 수집하고 이를 일상적인 것과 연결함으로써 팀은 부모의 병원 기록과 같은 임상 데이터를 통해 미래의 의료 결정에 영향을 미칠 수 있는 새로운 위험 요소를 식별했습니다.이 작업은 Health Data Research UK의 질병 원인 이해 프로그램의 작업이 전국적인 유전 데이터와 임상 기록을 연결하는 데 어떻게 도움이 되는지를 우아하게 보여줍니다. 안전하고 익명이며 신뢰할 수 있는 방식으로 예상치 못한 중요한 질문에 대한 고유한 통찰력을 제공합니다." Queen Mary University of London의 Mark Caulfield 경이자 Genomics England의 전 수석 과학자는 다음과 같이 말했습니다. 암 환자가 가족 계획을 고려하는 데 정말 도움이 될 수 있습니다." Wellcome Sanger Institute의 수석 저자이자 인간 유전학 책임자인 Matthew Hurles 교수는 다음과 같이 말했습니다. 화학 요법과 매우 소수의 남성에서 정자에 미치는 영향 이러한 결과는 화학 요법과 정자 돌연변이 사이에 인과 관계가 있는지 확인하고 치료 전에 위험에 처한 개인을 식별하여 치료 전에 정자를 동결시키는 등 가족 계획을 세울 수 있다. 또한 이 연구가 가능하도록 유전 및 건강 정보를 기증한 가족들에게도 감사하다"고 말했다.