ผู้ชายมีลูกตอนอายุมาก เสี่ยงลูกจะเป็นออทิสติก เนื่องจากการเปลี่ยนโครงสร้างของอสุจิ

อายุของพ่อถูกพบว่ามีความเชื่อมโยงกับความเสี่ยงในการเกิดออทิซึมของลูกมาเป็นเวลานานแล้ว แต่สิ่งที่ยังเป็นคำถามคือ กลไกทางชีววิทยาที่อยู่เบื้องหลังความเชื่อมโยงนี้คืออะไร

งานวิจัยด้านอีพีเจเนติกส์ฉบับใหม่พบว่า เมื่ออายุของผู้ชายเพิ่มขึ้น รูปแบบการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอในอสุจิจะเปลี่ยนแปลงไปในตำแหน่งที่เกี่ยวข้องกับออทิซึมและการพัฒนาสมองระยะแรก แม้การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะมีขนาดเล็ก แต่ก็ช่วยเปิดมุมมองใหม่ว่า อายุของพ่ออาจส่งผลต่อความเสี่ยงออทิซึมได้ตั้งแต่ก่อนการปฏิสนธิ

ทำไมอายุของพ่อและอสุจิจึงเชื่อมโยงกับออทิซึม

ปัจจุบันมีการวินิจฉัยภาวะออทิซึมเพิ่มขึ้นในหลายประเทศ ขณะเดียวกัน ผู้คนจำนวนมากก็เริ่มมีลูกช้าลงกว่าเดิม การพูดถึงอายุของพ่อแม่มักมุ่งไปที่แม่เป็นหลัก แต่การศึกษาขนาดใหญ่ในระดับประชากรกลับพบซ้ำ ๆ ว่า อายุของพ่อก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน เด็กที่เกิดจากพ่อที่มีอายุมากกว่าจะมีโอกาสได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นออทิซึมสูงขึ้น แนวโน้มนี้พบในหลายประเทศและหลายระบบสาธารณสุข แต่เหตุผลว่าทำไมจึงเป็นเช่นนั้นยังไม่ชัดเจน

หนึ่งในคำอธิบายที่เป็นไปได้คือเรื่องอีพีเจเนติกส์ ซึ่งหมายถึงเครื่องหมายทางเคมีที่ควบคุมการทำงานของยีนโดยไม่เปลี่ยนแปลงลำดับดีเอ็นเอ เช่น การเมทิลเลชันของดีเอ็นเอ เครื่องหมายเหล่านี้มีบทบาทสำคัญต่อการกำหนดทิศทางการพัฒนาตั้งแต่ช่วงแรกของชีวิต ในกรณีของอสุจิ รูปแบบการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอจะถูกตั้งค่าใหม่ระหว่างการพัฒนาของเซลล์ ทำให้ได้รับอิทธิพลจากอายุและสิ่งแวดล้อมได้มากกว่าเนื้อเยื่อชนิดอื่น

งานวิจัยก่อนหน้านี้พบว่า การเมทิลเลชันของดีเอ็นเอเปลี่ยนแปลงไปตามอายุในเลือดและเนื้อเยื่ออื่น ๆ และมีงานวิจัยจำนวนน้อยที่หันมาศึกษาที่อสุจิ ซึ่งก็พบแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงตามอายุเช่นเดียวกัน

งานวิจัยด้านอีพีเจเนติกส์ที่เกี่ยวข้องกับอายุในอสุจิส่วนใหญ่ที่ผ่านมา ไม่ได้ออกแบบหรือใช้วิธีวิเคราะห์ที่เหมาะสมพอในการค้นหายีนที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมหรือสุขภาพของลูก

การศึกษาครั้งนี้จึงตั้งเป้าที่จะทำความเข้าใจว่า อายุของพ่อส่งผลต่อการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอในตำแหน่งเฉพาะของอสุจิหรือไม่ โดยให้ความสำคัญกับบริเวณที่เชื่อมโยงกับความเสี่ยงของออทิซึมเป็นพิเศษ

การเปลี่ยนแปลงของDNAอสุจิเมื่ออายุเพิ่มขึ้น

ทีมนักวิจัยทำการศึกษาแบบภาคตัดขวางในระดับจีโนม โดยใช้ตัวอย่างอสุจิจากชายสุขภาพดีที่ไม่สูบบุหรี่จำนวน 63 คน อายุระหว่าง 18 ถึง 35 ปี ช่วงอายุที่แคบนี้ช่วยลดอิทธิพลจากโรคที่มากับอายุและการสูบบุหรี่ แต่ก็หมายความว่า ผลลัพธ์ยังไม่สามารถนำไปอธิบายกรณีของผู้ที่มีลูกในวัย 40 ปีขึ้นไป ซึ่งเป็นช่วงที่ความเสี่ยงออทิซึมสูงที่สุดได้

นักวิจัยวัดงDNAครอบคลุมตำแหน่งราว 450,000 จุด จากนั้นจึงวิเคราะห์ว่าการเมทิลเลชันในแต่ละตำแหน่งเปลี่ยนแปลงไปตามอายุอย่างไร และมองหารูปแบบที่อยู่ใกล้บริเวณควบคุมอิมพรินต์และยีนที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาสมอง บริเวณควบคุมอิมพรินต์เป็นส่วนที่มักได้รับการปกป้องจากการตั้งค่าอีพีเจเนติกส์ใหม่หลังการปฏิสนธิ ทำให้การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในอสุจิอาจคงอยู่ต่อไปในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา

ตำแหน่งที่เปลี่ยนแปลงตามอายุจำนวนมากกระจุกตัวอยู่ใกล้บริเวณควบคุมอิมพรินต์ และยีนหลายตัวในบริเวณเหล่านี้เคยถูกเชื่อมโยงกับออทิซึมจากงานวิจัยด้านพันธุกรรมและการทำงานของยีนมาก่อน ยีนเหล่านี้มีบทบาทในกระบวนการสำคัญ เช่น การเจริญเติบโตของสมองในระยะแรก และการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาท

การเปลี่ยนแปลงทางอีพีเจเนติกส์ในอสุจิอาจหมายถึงอะไรต่อความเสี่ยงออทิซึม

ผลการศึกษานี้ช่วยตอกย้ำแนวคิดที่ว่า อายุของพ่อสามารถส่งผลต่อชีววิทยาของอสุจิในลักษณะที่อาจมีความหมายต่อพัฒนาการของลูก

อย่างไรก็ตาม ช่วงอายุของกลุ่มตัวอย่างยังทิ้งคำถามไว้ว่า จะเกิดอะไรขึ้นกับผู้ที่มีลูกในวัยที่มากกว่านี้ นอกจากนี้ งานวิจัยยังไม่ได้ติดตามข้อมูลจากเด็ก จึงไม่สามารถยืนยันได้ว่าการเปลี่ยนแปลงของการเมทิลเลชันเหล่านี้ถูกถ่ายทอดไปจริงหรือส่งผลต่อพัฒนาการหรือไม่ ผลที่พบมีขนาดไม่มาก และอาจส่งผลก็ต่อเมื่อทำงานร่วมกับปัจจัยทางพันธุกรรมหรือสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ

ในอนาคต นักวิจัยจำเป็นต้องศึกษากลุ่มตัวอย่างที่ใหญ่ขึ้น ครอบคลุมช่วงอายุที่กว้างกว่า และมีข้อมูลติดตามจากครอบครัว การผสานข้อมูลการเมทิลเลชันของดีเอ็นเอกับข้อมูลชีววิทยาของอสุจิด้านอื่น ๆ เช่น อาร์เอ็นเอและโครงสร้างโครมาติน ก็จะช่วยให้เข้าใจกลไกเหล่านี้ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

แทนที่จะชี้ไปที่ยีนหรือการกลายพันธุ์เพียงจุดเดียว งานวิจัยนี้เสนอภาพของการเปลี่ยนแปลงในระดับการควบคุมอีพีเจเนติกส์โดยรวม ซึ่งสอดคล้องกับมุมมองในปัจจุบันที่ว่า ออทิซึมเป็นภาวะที่เกิดจากอิทธิพลเล็ก ๆ จำนวนมาก ทั้งทางพันธุกรรมและไม่ใช่พันธุกรรม ที่ทำงานร่วมกัน