Graviditetslängden ändrar barnets DNA
Forskare från Karolinska Institutet under ledning av professor Erik Melén har tillsammans med ett internationellt team kartlagt sambanden mellan graviditetslängd och kemiska DNA-förändringar hos fler än 6000 nyfödda barn. För varje veckas längre graviditet kunde man se påverkan på arvsmassan i form av DNA-metylering i flera tusen gener i navelsträngsblodet (Figur 1).
För tidig födsel, det vill säga före 37 fullföljda graviditetsveckor, är vanligt. Mellan 5 och 10 % av alla barn i världen föds för tidigt. De flesta barn klarar sig alldeles utmärkt, men för tidig födsel är också kopplat till andningsbesvär och lungsjukdom, ögonproblem och neuromotorisk utvecklingsavvikelse. Detta gäller särskilt de barn som är födda mycket eller extremt för tidigt. Under fostertiden är epigenetiska processer, d.v.s kemisk modifiering av arvsmassan (DNA), viktiga för att styra utveckling och tillväxt. En sådan epigenetisk faktor är DNA-metylering, vilket i sin tur påverkar graden av genaktivering och hur mycket av ett visst protein som bildas.
Förändringar i DNA kopplat till fostrets utveckling
-De nya fynden talar för att DNA-förändringarna vi studerat är involverade i fostrets utveckling på olika sätt, säger studiens försteförfattare Simon Kebede Merid, doktorand vid Karolinska Institutet, Institutionen för Klinisk forskning och utbildning, Södersjukhuset. Majoriteten av DNA-metyleringarna ändrades sedan under barnens uppväxt, men i 17% var nivåerna helt stabila från födseln till tonåren. De nivåer man föds med i vissa gener följer alltså med under hela uppväxten.
-Nu behöver vi forska vidare för att undersöka om DNA-förändringarna är kopplade till hälsoproblem hos de som fötts för tidigt, säger Professor Erik Melén vid Institutionen för Klinisk forskning och utbildning, Södersjukhuset.
Ny kunskap som kan leda till förbättrad vård av för tidigt födda barn
Epigenetik är ett hett forskningsfält som kopplar samman arv, miljö och hälsa. Professor Meléns grupp har tidigare visat att mammans rökning under graviditeten tydligt påverkar DNA-förändringar hos nyfödda, liksom exponering för luftföroreningar. Koppling till sjukdomar som astma, allergi, övervikt och även åldrande har också kunnat påvisas.
-Vi hoppas att de nya fynden ska kunna bidra till värdefull kunskap om utveckling under fosterstadie och barndom, och på sikt nya möjligheter att på bästa sätt vårda barn som föds för tidigt för att undvika komplikationer och negativa hälsoeffekter, säger Erik Melén.
Den svenska delen av studien har finansierats av European Research Council (TRIBAL, grant agreement 757919), Vetenskapsrådet, Hjärt-Lungfonden, Region Stockholm (ALF och för BAMSE-projektet), samt SFO Epidemiologi, Karolinska Institutet.
Publikation
Epigenome-wide meta-analysis of blood DNA methylation in newborns and children identifies numerous loci related to gestational age
Simon Kebede Merid, Alexei Novoloaca, Gemma C. Sharp, Leanne K. Küpers..... och Erik Melén
Genome Medicine, online 2 mars 2020, doi.org/10.1186/s13073-020-0716-9