Dalam studi pertama tentang arsitektur genomik plasenta manusia, para ilmuwan di Wellcome Sanger Institute, University of Cambridge dan kolaboratornya telah memastikan bahwa struktur normal plasenta berbeda dengan organ manusia lainnya dan menyerupai tumor, menyimpan banyak mutasi genetik yang sama yang ditemukan pada kanker masa kanak-kanak.

Studi yang diterbitkan hari (10 Maret 2021) di Nature , menemukan bukti yang mendukung teori plasenta sebagai ‘tempat pembuangan’ untuk cacat genetik, sedangkan janin mengoreksi atau menghindari kesalahan ini. Temuan ini memberikan alasan yang jelas untuk mempelajari hubungan antara penyimpangan genetik dan hasil kelahiran, untuk lebih memahami masalah seperti kelahiran prematur dan lahir mati.

Pada hari-hari awal kehamilan, sel telur yang telah dibuahi ditanamkan ke dalam dinding rahim dan mulai membelah dari satu sel menjadi banyak sel. Sel berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel dan beberapa di antaranya akan membentuk plasenta. Sekitar minggu kesepuluh kehamilan, plasenta mulai mengakses sirkulasi ibu, memperoleh oksigen dan nutrisi untuk janin, mengeluarkan produk limbah dan mengatur hormon penting.

Sudah lama diketahui bahwa plasenta berbeda dengan organ tubuh manusia lainnya. Dalam satu hingga dua persen kehamilan, beberapa sel plasenta memiliki jumlah kromosom yang berbeda dengan sel dalam janin – cacat genetik yang bisa berakibat fatal bagi janin, tetapi plasenta sering berfungsi normal secara wajar.

Terlepas dari kekokohan genetik ini, masalah dengan plasenta adalah penyebab utama bahaya bagi ibu dan bayi yang belum lahir, seperti hambatan pertumbuhan atau bahkan bayi lahir mati.

[ads]

Studi baru ini adalah survei resolusi tinggi pertama dari arsitektur genomik plasenta manusia. Para ilmuwan di Wellcome Sanger Institute dan University of Cambridge melakukan sekuensing genom keseluruhan dari 86 biopsi dan 106 microdissections dari 42 plasenta, dengan sampel yang diambil dari area berbeda di setiap organ.

Tim menemukan bahwa setiap biopsi ini adalah ‘ekspansi klonal’ yang berbeda secara genetik – populasi sel yang diturunkan dari satu nenek moyang yang sama – menunjukkan paralel yang jelas antara pembentukan plasenta manusia dan perkembangan kanker.

Analisis juga mengidentifikasi pola mutasi spesifik yang umumnya ditemukan pada kanker masa kanak-kanak, seperti neuroblastoma dan rhabdomyosarcoma, dengan jumlah mutasi yang lebih tinggi pada plasenta daripada pada kanker itu sendiri.

Profesor Steve Charnock-Jones, penulis senior studi dari University of Cambridge, mengatakan: “Studi kami mengkonfirmasi untuk pertama kalinya bahwa plasenta diatur secara berbeda untuk setiap organ manusia lainnya, dan pada kenyataannya menyerupai tambalan tumor. tingkat dan pola mutasi genetik juga sangat tinggi dibandingkan dengan jaringan manusia sehat lainnya. “

Tim tersebut menggunakan analisis filogenetik untuk menelusuri kembali evolusi garis keturunan sel dari pembelahan sel pertama dari telur yang dibuahi dan menemukan bukti untuk mendukung teori bahwa plasenta mentolerir cacat genetik utama.

Dalam satu biopsi, para peneliti mengamati tiga salinan kromosom 10 di setiap sel, dua dari ibu dan satu dari ayah, bukan satu salinan biasa dari setiap orang tua. Tetapi biopsi lain dari plasenta yang sama dan dari janin membawa dua salinan kromosom 10, keduanya dari ibu. Kesalahan nomor salinan kromosom seperti ini di jaringan lain akan menjadi cacat genetik utama.

Profesor Gordon Smith, penulis senior studi dari University of Cambridge, mengatakan: “Sangat menarik untuk mengamati bagaimana cacat genetik yang serius seperti kesalahan nomor salinan kromosom disetrika oleh bayi tetapi tidak oleh plasenta. Kesalahan ini akan hadir dalam telur yang telah dibuahi. Namun populasi sel turunan, dan yang terpenting yang membentuk anak, memiliki jumlah salinan kromosom 10 yang benar, sedangkan bagian dari plasenta gagal melakukan koreksi ini. Plasenta juga memberikan petunjuk bahwa bayi tersebut mewarisi kedua salinan kromosom dari satu orang tua, yang dengan sendirinya dapat dikaitkan dengan masalah. “

Sekarang hubungan antara penyimpangan genetik di plasenta dan hasil kelahiran telah ditetapkan, penelitian lebih lanjut menggunakan ukuran sampel yang lebih besar dapat membantu mengungkap penyebab komplikasi dan penyakit yang muncul selama kehamilan.

Dr Sam Behjati, penulis senior studi dari Wellcome Sanger Institute, mengatakan: “Plasenta mirip dengan ‘wild west’ dari genom manusia, sangat berbeda dalam strukturnya dari jaringan manusia sehat lainnya. Ini membantu melindungi kami dari kekurangan dalam kode genetik kami, tetapi tetap saja ada beban penyakit yang tinggi yang terkait dengan plasenta. Temuan kami memberikan alasan untuk mempelajari hubungan antara penyimpangan genetik di plasenta dan hasil kelahiran pada resolusi tinggi yang kami terapkan dan dalam skala besar.” [ScienceDaily]