Древние вирусы влияют на формирование человеческой плаценты
Геном человека содержит многочисленные следы древних вирусных инфекций – участки вирусной ДНК, которые на протяжении миллионов лет встраивались в наш генетический материал и сохранились до наших дней. Хотя большинство из них бездействуют, некоторые выполняют важные функции, особенно в быстро развивающихся органах, таких как плацента. Благодаря работе международной команды генетико удалось выяснить, что отдельные фрагменты этой древней вирусной ДНК продолжают играть роль и сегодня – они участвуют в регуляции генов, отвечающих за нормальное формирование и работу плаценты. Ученые также установили, что повышенная активность одного из таких генов, EPS8L1, приводит к развитию характерных признаков преэклампсии – опасного осложнения беременности. Результаты исследования опубликованы в журнале Genome Biology.
Около 5 % беременностей осложняются преэклампсией – состоянием, представляющим серьезную угрозу для жизни матери и ребенка. Это заболевание не имеет эффективного лечения, и при тяжёлом течении врачам нередко приходится проводить преждевременные роды. Причины его возникновения до конца не ясны, что связано с высокой сложностью изучения этого нарушения. Чтобы продвинуться в понимании механизмов, лежащих в основе заболевания, исследователи использовали A100 Beast – модель глубокого обучения. С ее помощью ученые классифицировали участки ДНК, отвечающие за регуляцию активности генов у разных видов.
Анализ образцов плаценты при нормальной беременности и при преэклампсии показал, что в этих тканях активно функционируют 87 вирусных энхансеров, усиливающих экспрессию девяти генов, которые обычно работают неправильно при этом заболевании. Особое внимание ученые уделили одному малоизученному гену – EPS8L1. Он экспрессируется в трофобластах – клетках, образующих внешний слой бластоциста и впоследствии формирующих плаценту.
Эксперименты показали, что избыточная экспрессия EPS8L1 в культурах плацентарных клеток вызывает характерные признаки преэклампсии: снижение способности трофобластов к инвазии, нарушение развития сосудов, усиление окислительного стресса и повреждение тканей. При этом полное выключение этого гена приводило к гибели клеток, что свидетельствует о его ключевой роли в нормальном функционировании плаценты. Исследователи также обнаружили, что белок EPS8L1 в своей секретируемой форме присутствует в крови матери, и его уровень тесно связан с биомаркерами преэклампсии. Это открытие предполагает, что данный белок может быть использован в анализах крови для ранней диагностики преэклампсии, еще до появления серьезных симптомов.
