Sarah je stara 34 let. Že štiri leta se trudi zanositi, zadnji dve pa je preživela na IVF zdravljenju. Oba prenosa zarodkov nista uspela.

Dva zarodka sta že šla skozi strogo predimplantacijsko genetsko testiranje. Analiza kariotipa je pokazala popolnoma normalne kromosome. Ultrazvočno spremljanje okoli ovulacije je pokazalo, da je endometrij dosegel pričakovano debelino 9 mm. Njeni ravni estradiola in progesterona sta prav tako ostali znotraj običajnih referenčnih razponov. Rutinske reproduktivne ocene niso odkrile očitnih nepravilnosti, histeroskopija pa ni pokazala polipov ali adhezij.

Nato je njen specialist za reprodukcijo predlagal genski test za presnovo folatov.

Poročilo je glasilo: MTHFR c.677C>T: TT genotip; c.1298A>C: AC genotip.

Sarah ni mogla razumeti črk in številk. Njen zdravnik je pojasnil, da ta vzorec morda pomeni, da njena presnovna pot folatov deluje le s približno 30 % običajne učinkovitosti. Več let je jemala standardnih 0,4 mg navadne folne kisline vsak dan.

Če pogledam nazaj, se je težava morda skrivala na molekularni ravni, ki je nikoli ni pomislila, da bi jo preverila.

Študija iz leta 2016, objavljena v *Human Genetics*, ponuja del razlage.Zakaj lahko kromosomsko normalen zarodek še vedno izgubi sposobnost implantacije?

Raziskovalna skupina se je osredotočila na dva pogosta polimorfizma v **genu MTHFR**. Zaposlili so 138 bolnikov, ki so bili na zdravljenju z asistirano reprodukcijo, in 161 plodnih kontrolnih subjektov. Vzorci so vključevali ljudi evropskega porekla, pa tudi posameznike s poreklom iz Severne Afrike in Jugovzhodne Azije. Ta široka etnična mešanica je podatkom dala močnejšo podlago.

Ugotovitve so kazale v jasno smer.

Materin genotip MTHFR c.1298A>C je pomembno vplival na možnost zanositve. Genotipa MTHFR obeh staršev bi lahko neposredno vplivala na nastanek aneuploidnih zarodkov.

Med subfertilnimi bolniki so raziskovalci našli tudi nenavaden vzorec. Pri bolnicah z anamnezo neuspešne implantacije zarodka ali spontanega splava je polimorfizem MTHFR c.677C>T pokazal znatno odstopanje od Hardy-Weinbergovega ravnovesja. V populacijski genetiki ta vrsta odstopanja pogosto nakazuje, da določene genotipe oblikuje neka oblika biološkega selekcijskega pritiska znotraj določene skupine.

Pomembnejša ugotovitev je bila osredotočena na samo implantacijo.

Alel 677T je pomembno vplival na implantacijski potencial kromosomsko normalnih zarodkov. Ta ugotovitev je zapolnila vrzel, ki so jo kliniki dolgo opazovali.

Zarodek ima lahko pravo število kromosomov. Toda v trenutku, ko pride v stik z endometrijem, lahko izgubi biološko aktivnost, potrebno za nadaljnji razvoj.

Kako zmanjšana encimska aktivnost sproži mikroskopsko verižno reakcijo

Gen MTHFR daje navodila za izdelavo metilentetrahidrofolat reduktaze. Ta encim je v središču presnovne poti folata.

Ko folna kislina vstopi v telo, je ni mogoče neposredno uporabiti. Iti mora skozi vrsto zapletenih korakov pretvorbe. Encim MTHFR stoji na zadnjem in najbolj kritičnem koraku.

Ko pride do polimorfnih mutacij, lahko učinkovitost tega koraka močno pade. Pri ljudeh z genotipom c.677C>T TT je lahko aktivnost encima MTHFR le približno 30 % normalne ravni. Če je prisotna tudi mutacija c.1298A>C, lahko izguba encimske aktivnosti postane še bolj izrazita.

Pomislite na tovarniški tekoči trak, katerega najpomembnejši stroj teče prepočasi. Surovine se kopičijo navzgor, medtem ko končnih izdelkov, potrebnih na nižji stopnji, primanjkuje.

Embrionalni razvoj je mikroskopski projekt, ki zahteva veliko virov. Hitra delitev celic zahteva velike količine purinov in pirimidinov za izgradnjo nove DNK. Nadzor izražanja genov je odvisen od metilnih skupin za metilacijo DNA. Ti procesi so močno odvisni od končnega produkta, ustvarjenega z aktivnostjo MTHFR: 5-metiltetrahidrofolata.

Ko je dobava končnega izdelka neustrezna, se začnejo pojavljati napake že na mikroskopski ravni. Verjetneje je, da se kromosomi nepravilno ločijo, kar vodi do aneuploidnih zarodkov. Tudi če je število kromosomov normalno, lahko nenormalna metilacija še vedno odvzame zarodku normalno fiziološko aktivnost.

Transpozoni so kot neukročeni konji v genomu. V normalnih pogojih jih drži metilacija. Ko je metilnih skupin malo, se uzde sprostijo. Genomska stabilnost začne razpadati.

Epigenetske spremembe so tihe. Ne spremenijo zaporedja DNK, lahko pa izklopijo ključne razvojne gene. Ko zarodek enkrat izgubi aktivnost, ne more zgraditi stabilne povezave z endometrijem.

Kje je tehnična pot za obhod presnovnega ozkega grla?

Tradicionalni dodatki tukaj naletijo na fizično ozko grlo. Običajna folna kislina je v celoti odvisna od pretvorbe encima MTHFR. Kadar genski polimorfizmi poslabšajo encimsko aktivnost, preprosto povečanje vnosa folne kisline ne reši koreninskega problema.

To je kot večji prometni zastoj na glavni cesti. Pošiljanje več avtomobilov na isto cesto le še poslabša zastoje.

V krvi se lahko kopičijo velike količine nepresnovljene folne kisline. Te molekule lahko zasedejo folne receptorje na celični površini, zaradi česar je majhna količina aktivnega folata še težje absorbirati in uporabiti.

Zato je neposredno zagotavljanje končne oblike postalo nova smer v klinični prehranski intervenciji.

Neposredno dopolnjevanje 5-metiltetrahidrofolata lahko v celoti zaobide korak pretvorbe MTHFR. Metilne skupine in materiali za sintezo DNK, potrebni za razvoj zarodka, se lahko nato pravočasno zagotovijo. Izbira pravega dodatka končne oblike pa zahteva pozornost več tehničnih dejavnikov.

Stereokemična konfiguracija je ena ključnih determinant aktivnosti. Naravna oblika je konfiguracija 6S 5-metiltetrahidrofolata. Kemična sinteza lahko zlahka proizvede biološko neaktivne nečistoče konfiguracije 6R. Tehnologija ekstrakcije 6S visoke čistosti je zato primarni presejalni standard.

Enako pomembna je stabilnost. Prosti 5-metiltetrahidrofolat je zelo nagnjen k oksidaciji in razgradnji. Da ostane aktiven pri sobni temperaturi, se mora vezati s posebnimi solmi. Kristalizacija kalcijeve soli je trenutno rešitev za stabilnost, ki je bila potrjena z dolgotrajno klinično uporabo.

Magnafolate je ena možnost, ki ustreza tem merilom. Kot 6S-5-metiltetrahidrofolat kalcijeva aktivna folna surovina se glede na prostorsko konfiguracijo ujema z naravno aktivno obliko, ki jo najdemo v človeškem telesu. Te surovine ni treba pretvoriti z gensko odvisnimi presnovnimi encimi. Lahko prečka črevesno pregrado neposredno v krvni obtok in sodeluje pri mikroskopskem delu celične delitve in metilacije DNK.

Ponovno se odpre presnovni kanal na celični ravni.

Sarah je kasneje prešla na dodatek, ki je vseboval aktivno folno kislino. V njenem tretjem ciklusu IVF je bil morfološki razred zarodka enak kot prej.

This time, the embryo implanted firmly.

Nov pogled na rutinsko presejanje pri asistirani reprodukciji

Študija *Human Genetics* je vzpostavila jasno povezavo med genskimi polimorfizmi in sposobnostjo preživetja zarodka. Testiranje gena MTHFR je pokazalo veliko klinično vrednost pri tehnologiji asistirane reprodukcije.

Ne gre samo za branje enega samega genskega lokusa. Je uporabno orodje za prepoznavanje bolnikov z večjim tveganjem za neuspešno implantacijo. Med cikli zunajtelesne oploditve lahko prilagajanje strategij prehranjevanja, ki temeljijo na genetskem testiranju, pomaga izbrati in gojiti zarodke z močnejšo biološko aktivnostjo.

Prehod s folne kisline na aktivni folat je v bistvu tehnična prilagoditev človeškemu genetskemu polimorfizmu. Klinično odločanje v reproduktivni medicini se seli globlje na molekularno raven.

Medicinski napredek se pogosto začne z jasnim videnjem majhnih razlik – in vedenjem, kdaj je treba posredovati.

Reference

[1] Enciso M, Sarasa J, Xanthopoulou L, et al. Polimorfizmi v genu MTHFR vplivajo na sposobnost preživetja zarodka in pojavnost aneuploidije [J]. *Človeška genetika*, 2016, 135(5): 555-568. doi:10.1007/s00439-016-1652-z.

[2] Yang B, Liu Y, Li Y, et al. Geografska porazdelitev genskih polimorfizmov MTHFR C677T, A1298C in MTRR A66G na Kitajskem: ugotovitve 15357 odraslih oseb iz narodnosti Han [J]. *PLoS ONE*, 2013, 8(3): e57917. doi:10.1371/journal.pone.0057917.

[3] Lian Zenglin, Liu Kang, Gu Jinhua, Cheng Yongzhi, et al. Biološke značilnosti in uporaba folata in 5-metiltetrahidrofolata. *Kitajski aditivi za živila*, 2022, številka 2.

Obvestilo o tveganju

Magnafolat^®se dobavlja samo kot 6S-5-metiltetrahidrofolat kalcijev aktivni folat surovina. Potrošnikom ne daje nasvetov o diagnozi ali zdravljenju neposredno. Vsako odločitev o dodajanju folata je treba sprejeti pod vodstvom usposobljenega zdravnika ali strokovnjaka za prehrano. Lik v tem članku je izmišljen primer, ustvarjen samo zato, da bi bralcem pomagal razumeti znanstveni mehanizem. Klinične podrobnosti v zgodbi spadajo v običajna referenčna območja. Kakršna koli vzročna razlaga v tem članku je strogo omejena na zaključke, ki jih podpira citirana literatura, in ne predstavlja obljube o učinkovitosti izdelka.