Perubahan RNA Sperma Dapat Membentuk Generasi Masa Depan, Para Ilmuwan Peringatkan

Sementara seluruh dunia memperdebatkan etika bayi perancang, sebuah tim di University of Massachusetts Medical School (UMass) telah menunjukkan bahwa kita mungkin tidak perlu CRISPR untuk mengubah gen generasi mendatang. Makalah mereka, dirilis minggu ini di jurnal Sel perkembangan, menunjukkan bahwa hal-hal seperti diet dan stres mungkin memengaruhi beberapa hal penting genetik komponen sperma, dan perubahan kecil ini memiliki efek nyata pada bagaimana bayi berkembang.

Dengan cara yang sama roket yang menuju luar angkasa mengandung "muatan" seperti satelit, atau astronot yang melawan bola urin raksasa, sperma juga seperti roket kecil berisi muatan mereka sendiri: "RNA kecil." Studi ini menemukan bahwa tidak hanya urutan sekuens RNA bermain peran penting dalam bagaimana gen diekspresikan sejak awal dalam perkembangan manusia, tetapi mereka juga dapat secara radikal diubah oleh gaya hidup ayah. Hal-hal seperti diet, dan khususnya, stres dapat mengubah susunan muatan RNA yang penting ini dan menyebabkan perubahan yang dapat diamati pada keturunannya, kata peneliti Colin Conine, Ph.D., di Rando Lab.

“Laboratorium di seluruh dunia telah dapat menghubungkan perubahan gaya hidup ayah dengan perubahan RNA dalam sperma, dan kemudian hal itu mengarah pada fenotipe pada keturunannya,” kata Conine. Terbalik. “Studi kami adalah salah satu yang pertama untuk benar-benar melihat bagaimana perubahan RNA kecil mempengaruhi perkembangan awal. Kami ingin bertanya, apa langkah pertama yang mengarah pada fenotipe ini? ”

Untuk melakukan ini, para peneliti menyusun percobaan di mana mereka menguji bagaimana sperma dari berbagai daerah testis tikus mempengaruhi ekspresi gen dalam beberapa embrio cawan petri. Sperma dari caput (bahasa Latin untuk "kepala"), atau bagian atas testis, sebenarnya memiliki berbagai jenis RNA yang dikumpulkan sperma dari cauda (bahasa Latin untuk "ekor"), atau bagian bawah testis, di mana ia menunggu dengan sabar di reservoir yang akan diejakulasi. Anehnya, ini sebenarnya bekerja sebagai cara yang baik untuk menguji bagaimana perubahan gaya hidup mungkin benar-benar mengubah interaksi sperma dengan embrio karena memungkinkan para peneliti untuk menyelidiki bagaimana perbedaan dalam RNA (seperti yang dihasilkan dari diet atau stres) dapat mempengaruhi bagaimana embrio berkembang.

Menyuntikkan berbagai jenis sperma ke dalam embrio menghasilkan beberapa hasil aneh.Ketika mereka menyuntikkan sperma caput ke dalam embrio, mereka cenderung untuk mengekspresi gen tertentu dan pada beberapa, akhirnya gagal, sesuatu yang disebut tim sebagai "fenotip mematikan." Tetapi yang lebih penting lagi, mereka dapat membuktikan bahwa RNA dalam sperma adalah penting untuk perkembangan embrio dengan menunjukkan efek sebaliknya. Conine berkata mereka bisa menyimpan beberapa dari embrio yang terkutuk ini dengan menyuntikkannya dengan RNA dari bagian cauda testis, yang berisi sperma dewasa yang sehat.

"Sepertinya RNA kecil dalam sperma mampu mengatur ekspresi gen dalam embrio," katanya. "Tapi yang cukup jelas adalah kita bisa menyelamatkan perubahan-perubahan dalam ekspresi gen dengan mengembalikan RNA yang kita tahu sebenarnya diperoleh secara normal selama pematangan sperma."

Hasil ini menunjukkan jenis sebab dan akibat, meskipun Conine masih tidak yakin bagaimana rantai komando ini sebenarnya terungkap secara rinci. Aspek kehidupan, seperti stres atau diet, mengubah tingkat jenis RNA spesifik dalam sperma. RNA tersebut kemudian dikirim oleh sperma ke embrio di mana, studi ini telah menunjukkan, itu dapat menyebabkan beberapa pola aneh ekspresi gen di masa depan. Hal penting yang dapat diambil adalah bahwa perubahan RNA ayah kemungkinan besar akan menyebabkan semacam perubahan pada embrio.

Pada titik ini kita tidak benar-benar tahu apakah pola-pola baru ekspresi gen ini mungkin buruk, kata Conine, tetapi mereka pasti berbeda. Mungkin butuh bertahun-tahun sebelum kita benar-benar memahami apa perubahan nyata yang akan terjadi pada manusia dari embrio dengan urutan RNA yang aneh. Tetapi studi seperti ini adalah awal.