У марту 2025. године, у препринту постављеном на биоркив.орг, Мансуи и његове колеге су известили да ЕВ код мишева могу да транспортују одређене РНК, метаболите и липиде повезане са стресом у раном животу из циркулишуће крви у сперму, са последицама по потомство. Потомство које су произвеле ове ћелије сперме имало је метаболичку дисфункцију повезану са стресом као одрасли и носило је потписе стреса у сопственој РНК сперме. „Ове промене имплицирају механичку везу између модификација РНК сперме и фенотипских карактеристика у потомству“, закључио је Мансујев тим у свом раду, који још увек није рецензирао.
Пхенотипиц Транслатион
Можда је најзахтјевнији корак за разумевање како молекули сперматозоида могу утицати на видљиве особине одрасле особе. У једном облику експеримента, истраживачи извлаче сву РНК сперме из мишева који су одгајани у стресним условима или условима који мењају здравље. Те изоловане РНК се затим убризгавају у зиготу. Штенци који се појаве обично „добију фенотипове оца“, рекао је Цонине, сугеришући да саме РНК преносе особине са тате на потомство.
Али како? Током раног развоја владају епигенетски процеси. Како се једна оплођена ћелија дели на две, а те ћелије се поново деле, и тако даље, један сет ДНК инструкција се динамички и више пута репрограмира. Тело које расте се специјализује за различите типове ћелија и обликовано је у низ све сложенијих облика. Могуће је, дакле, да би ране епигенетске промене генома могле имати значајне ефекте низводно на одраслу особу.
Истраживање из Цонинеове лабораторије, објављено 2024. године, показало је да микроРНК сперме мењају експресију гена у ембрионима миша. Експерименти попут ових, рекао је он, подржавају идеју да потомци могу наследити очинске особине путем преноса не-ДНК молекуларних слепих путника у сперму.
Недавни Целл Метаболисм папир је ову идеју направио корак даље пратећи механизам помоћу којег се то може догодити. Тим од више од две десетине кинеских истраживача фокусирао се на епигенетски пренос користи од вежбања, усредсредио се на сет микроРНА које репрограмирају експресију гена у раном ембриону. Ове промене на крају резултирају адаптацијама скелетних мишића код одраслих потомака које повећавају издржљивост при вежбању. Истраживачи су открили да добро увежбани мишеви имају више ових микроРНК у својој сперми него седентарни мишеви. Када су ове микроРНК пренете у зиготе, одрасли у које су израсли били су физички способнији, са више митохондрија у скелетним мишићима и већом издржљивошћу.
Али како су молекули генерисали фенотип позитиван на вежбање? У експериментима, истраживачи су открили да микроРНА потискују одређени протеин, који је имао ефекат појачавања гена повезаних са митохондријалном активношћу и метаболизмом.
Интригантно је да је сперма физички обучених мушкараца такође имала више нивое многих истих микроРНК од оних код необучених кохорти. „Ово очување међу врстама сугерише потенцијалну улогу ових ми(цро)РНА сперматозоида у међугенерацијским адаптацијама вежби код људи“, написали су истраживачи.
Први нацрт
Замисао да се очево искуство може записати његовим телом, пренети на његове полне ћелије и пренети његовом потомству више није тако чудно као што се некада чинило. Многи истраживачи на терену спремни су да изнесу спекулативне визије о томе шта би се могло дешавати, чак иако признају да празнине остају.
„Наша хипотеза је да епидидимис ‘види’ свет и мења мале РНК које производи као одговор“, рекао је Рандо. „Ове РНК се затим испоручују у зиготу након оплодње и контролишу рану регулацију гена и развој како би обликовали здравље и болест потомака.“
Цонине спекулише да када одређене РНК уђу у јаје, оне покрећу „каскаду промена у експресији развојних гена које онда доводе до појаве ових фенотипова“ оца у следећој генерацији. Занимљиво, ово се одвија иако је чиста запремина садржаја сперме много мања од садржаја јајета, укључујући релативне количине РНК.
Потпуна слика о томе како очинско искуство и понашање могу епигенетски утицати на потомство није ни изблиза. Истраживачи тренутно састављају причу, један по један експеримент, уместо да доказују сваки корак узастопно у истом скупу организама. Један од недостатака је у карактеризацији онога што РНК и можда други епигенетски фактори раде у зиготу да модификују геномску активност како се она одвија током развоја, рекао је Мансуи.
„Ми смо још увек слепци који по први пут описују различите делове истог слона“, рекао је Чен. „Основни механизам је готово сигурно оркестар РНК кода сперме и фактори изван тога.
Потврђивање налаза код људи захтевало би огроман напор, али би било кључно да се ови налази код мишева претворе у „информисани медицински савет“, рекао је Чен. Ово би захтевало добро контролисане експерименте који прате више генерација, праћење исхране, вежбања, старења и изложености животној средини, уз коришћење напредних алата за декодирање молекула упакованих спермом – а затим тражење јаких корелација између молекуларних и фенотипских података.
Чак и усред неизвесности, истраживачи опрезно иду напред док уче да верују у резултате сопствених експеримената. Ако су у праву, откриће нову животну чињеницу, рекао је Рандо. Када размишља о своја два дечака, пита се шта је могао другачије да уради када је био млађи, пре него што су се родили, што је могло да подеси његов РНК профил на начин који ће утицати на њих данас.
„Још увек не знамо довољно да бисмо развили такве смернице“, рекао је Рандо. „Можда ћемо стићи тамо.“
