Tinh dịch của con người không chỉ tích lũy đột biến gen theo tuổi tác; khi tỷ lệ tinh trùng mang đột biến nghiêm trọng tăng lên thì nguy cơ phát triển bệnh ở con cái cũng tăng theo.
Đây là kết luận của một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu tại Viện Sanger và King’s College London. Nhóm nghiên cứu đã giải trình tự các mẫu tinh dịch của các cá nhân trong độ tuổi từ 24 đến 75, sử dụng công nghệ có độ chính xác rất cao và phát hiện ra rằng dòng tế bào nam (dòng tế bào sản xuất tinh trùng) có sự kết hợp giữa đột biến và chọn lọc tích cực.
Các nhà khoa học đã sử dụng kỹ thuật giải trình tự song công có tên NanoSeq, kỹ thuật này có thể phát hiện các đột biến hiếm gặp với tỷ lệ sai số rất thấp. Điều này cho phép họ phân tích 81 mẫu tinh trùng từ 57 người hiến tặng. Kết quả cho thấy tinh trùng của nam giới bổ sung trung bình 1,67 đột biến mới mỗi năm.
Nhưng khía cạnh nổi bật nhất của nghiên cứu này không chỉ giới hạn ở việc tích lũy đột biến theo tuổi tác. Các tác giả phát hiện ra rằng dòng mầm đực có thể được chọn lọc tích cực. Nghĩa là, một số đột biến nhất định mang lại lợi thế cho các tế bào sản xuất tinh trùng và phát triển. Họ xác định rằng nhiều đột biến này nằm ở các gen liên quan đến rối loạn phát triển hoặc khuynh hướng mắc bệnh ung thư ở trẻ em.
Matthew Neville, đồng tác giả của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, cho biết: “Chúng tôi mong đợi tìm thấy bằng chứng cho thấy sự chọn lọc ảnh hưởng đến đột biến ở tinh trùng”. “Điều làm chúng tôi ngạc nhiên là số lượng tinh trùng mang đột biến liên quan đến các bệnh nghiêm trọng tăng lên nhiều đến mức nào”.
Điều này có ý nghĩa gì đối với con cái của những người cha lớn tuổi?
Các nhà nghiên cứu ước tính rằng khoảng 3 đến 5% tinh trùng từ đàn ông trung niên trở lên mang một số đột biến có khả năng gây bệnh ở exome (phần mã hóa của bộ gen). Điều đó thể hiện rủi ro cao hơn so với ước tính trước đó. Với những con số cụ thể hơn, tỷ lệ ước tính đối với nam giới ở độ tuổi 30 là gần 2%, trong khi con số này đạt khoảng 4,5% đối với nam giới ở độ tuổi 70.
Từ quan điểm tiến hóa và lâm sàng, những tác động này rất đáng kể. Về mặt tiến hóa, nó cho thấy dòng mầm nam giới không chỉ đơn giản là một “cỗ máy” tích lũy lỗi: Có một quá trình đột biến và chọn lọc năng động có thể làm thay đổi “chất lượng” di truyền của tinh trùng theo độ tuổi của người cha.
Tuy nhiên, về mặt lâm sàng, nó đặt ra câu hỏi về kế hoạch sinh sản, tư vấn di truyền và những rủi ro bổ sung liên quan đến người cha lớn tuổi. Các tác giả cho rằng mặc dù tỷ lệ phần trăm còn khiêm tốn nhưng sự tích lũy không chỉ tuyến tính mà còn có thành phần chọn lọc tạo điều kiện thuận lợi cho các đột biến có khả năng lây lan.