Scottish Advanced Fetal Research Study (SAFeR)

Ensisijainen tavoite

Tarjoaa perustietoa asiaan liittyvien mekanismien ymmärtämiseksi paremmin ja raskaudenaikaisten haittavaikutusten havaitsemiseksi ja hoitamiseksi tai lievittämiseksi.

Toissijaiset tavoitteet

Tämän tutkimuksen toissijaisena tavoitteena on ymmärtää paremmin normaalit kehitysprosessit ja kuinka äidin elämäntapa ja ympäristö voivat vaikuttaa siihen. Tutkijoiden tutkimus käsittää laajan valikoiman laboratorio-, solu- ja kudosviljelmiä ja ksenograftia sekä mikroskooppisia tekniikoita kemikaalien, hormonien, proteiinien, geenien ja DNA:n tutkimiseksi sikiön kudoksissa. Tutkijat ovat kehittäneet kehittyneitä lähestymistapoja minimoidakseen kuinka paljon kudosta tarvitaan mahdollisimman monen eri mittauksen suorittamiseen samasta näytteestä. On huomioitava, että ehdotetut tutkimukset ovat yhteistyössä eri tutkimusryhmien kanssa, koska mikään yksittäinen tutkimusryhmä ei pystyisi tekemään kaikkia tutkimuksia erikseen. Lisäksi ehdotetut tutkimukset antavat tietoa eläin- ja solututkimuksista, mikä mahdollistaa niiden omien löydösten tarkemman tulkinnan ihmissikiössä todellisuudessa esiintyvien mekanismien ja erityisten olosuhteiden valossa.

1. Ihmisen sikiön endokriininen järjestelmä

   Tutkijoiden tavoitteena on selvittää, miten sikiön eri hormonijärjestelmät kehittyvät ja miten äidin haitalliset tekijät, kuten tupakointi ja liikalihavuus, vaikuttavat niihin. Näitä ovat kives, munasarja, lisämunuainen, kilpirauhanen, munuainen ja hypotalamus, käpylisäke ja aivolisäke aivoissa. Lisäksi tutkijat tähtäävät myös istukan tutkimiseen, mukaan lukien sen hormonitoimintaa ja sitä, miten äidin ympäristö vaikuttaa siihen, koska se on keskeinen raskauden elin. Endokriinisen järjestelmän perustavan ohjelmoinnin muutoksilla voi olla elinikäisiä vaikutuksia terveyteen ja hyvinvointiin.

2. Ihmisen sikiön lisääntymis- ja urogenitaalinen järjestelmä

   Tutkijoiden tavoitteena on selvittää, miten munasarjat, kivekset, urogenitaalikanavat (mukaan lukien eturauhanen, rintasilmut ja kohtu), sukuelimet ja munuaiset kehittyvät ihmissikiössä. On olemassa huomattavaa näyttöä siitä, että äidin tupakointi ja käsikauppalääkkeiden käyttö voivat vaikuttaa kielteisesti tähän järjestelmään, ja tutkimme, milloin tällaiset vaikutukset alkavat ja mitä mekanismeja niihin liittyy. Lisäksi yleiset syövät, kuten kivessyöpä, voivat olla sikiöperäisiä ja varmasti tapahtumat sikiön elämässä voivat altistaa tuloksena olevan aikuisen sairastumaan syöpiin. Kiveksen, munasarjojen, rintasilmujen ja eturauhasen osalta lisätavoitteena on selvittää, lisäävätkö 7–20 raskausviikon tapahtumat näiden elinten syöpien todennäköisyyttä aikuisiässä.

3. Mekanistiset tutkimukset, epilepsia ja muut aivosairaudet

   Tutkijoiden tavoitteena on selvittää sikiön keskushermoston kehitystä, mukaan lukien aivot. Ensimmäisenä suunnitteilla olevan tutkimuksen tarkoituksena on selvittää epilepsiaan ja muihin hermoston kehityshäiriöihin liittyviä muutoksia geeneissä ja aivojen DNA:n rakenteessa, jotka liittyvät äidin tupakointiin raskauden aikana. Toinen tavoite on käyttää savulle alttiina olevia sikiöitä ymmärtääkseen paremmin A-vitamiinin roolia normaalissa sikiön kehityksessä, mukaan lukien keskushermoston kehitys. Kirjallisuudessa ilmaistaan ​​samankaltaisia ​​huolenaiheita äitien alkoholinkäytöstä, ja käyttämällä nopeasti klinikalla kerätyn alkoholin pikaseulontatestin tiedot, tutkijat voivat käsitellä tätä asiaa systemaattisesti kaikkien tutkimusten osalta, mukaan lukien sikiön aivojen kehitystä.

4. Aineenvaihdunta ja maksasairaus

   Tutkijat pyrkivät jatkamaan Lääketieteellisen tutkimusneuvoston rahoittamia tutkimuksiaan ihmisen sikiön maksasta ja muista aineenvaihdunnalle tärkeistä elimistä, mukaan lukien haima ja rasvasolut sekä solut, joista tulee rasvasoluja (prekursorisoluja). Aineenvaihdunnan ohjelmointi kohdussa on tärkeää aikuisten terveydelle ja parempi ymmärrys aineenvaihduntajärjestelmien kehityksestä ja siitä, kuinka äidin tupakointi ja puute häiritsevät niitä, on tärkeä perusta synnytyksen jälkeisen hyvinvoinnin strategioiden kehittämisessä. Kriittinen sairaus, jonka merkitys näissä tutkimuksissa kasvaa, on alkoholiton rasvamaksatauti, jonka ilmaantuvuus lisääntyy erityisesti lihavilla yksilöillä. Ottaen huomioon, että ihmisen sikiön maksa on aktiivinen ja reagoi äidin ympäristöön, osa tämän taudin perustasta voi löytyä sikiön elämässä. Lisäksi kilpirauhasen ja lisämunuaisten kehittyminen on myös välttämätöntä normaaleiden aineenvaihduntaprosessien aikaansaamiseksi. Käytetään myös huipputekniikoita, kuten laajamittaisia ​​metabolomisia ja lipidomisia tutkimuksia, mukaan lukien laajan valikoiman ravinnon metaboliittien analysointi.

5. Sydän ja sydän- ja verisuonijärjestelmä

   Sydämen ja suuren valtimon, aortan, kehitystä 7–20 raskausviikolla kuvataan. Sen jälkeen tutkitaan haitallisen kohdunsisäisen ympäristön vaikutuksia kehitysprosesseihin.

6. Immuunijärjestelmän kehitys

   Kateenkorva on kriittinen ja suuri elin sikiön kehityksessä, joka on tärkeä immuunijärjestelmän vakiinnuttamiseksi. Perna tuottaa vasta-aineita ja sikiöelämässä punasoluja (kuten sikiön maksa) ja kierrättää punasoluja. Molemmilla elimillä on tärkeä rooli immuunijärjestelmän ylläpitämisessä. Tutkijoiden tavoitteena on selvittää, voiko äidin haitallinen elämäntapa ja/tai ympäristö muuttaa kateenkorvan ja pernan kehitystä ja toimintaa.

7. Luut, rustot ja nivelet

   Ihmissikiön normaalista luuston ja ruston kehityksestä tiedetään hyvin vähän. Tärkeää on, että ei edes tiedetä, milloin luun, ruston ja nivelten kehitykseen osallistuvat solut alkavat muuttaa käyttäytymistään "aikuisempaan" muotoon. Syynä tähän on se, että vanhusten tuki- ja liikuntaelinsairauksissa, erityisesti nivelrikossa, taudin alkuvaiheille on yleensä ominaista uusiutunut kudoskasvu – eli paluu "sikiöisempään" solukäyttäytymismalliin. Soluohjelmoinnin rooli sikiön elämän aikana ja parempi ymmärrys luun, ruston ja nivelten oikeasta kehityksestä ja ylläpidosta sekä siitä, miten sikiön ympäristö vaikuttaa ohjelmointiin, on siksi yksi tutkijoiden tavoitteista.

8. Istukan kehitys 7-20 raskausviikon välillä

   Termistä istukka tiedetään paljon, koska se on niin helppo saada ja olla suoraan yhteydessä mukana tulevaan vastasyntyneeseen ja sen vanhempiin. Istukka on kuitenkin dynaamisesti kehittyvä elin, joka on elintärkeä normaalille raskaudelle ja johon äidin elämäntapa vaikuttaa (esim. istukan kasvu hidastuu, jos äiti jatkaa tupakointia raskauden aikana). Siksi tutkijat pyrkivät ymmärtämään paremmin, kuinka istukka kehittyy tämän raskausikkunan aikana ja kuinka äidin ympäristö vaikuttaa siihen.

9. Hermoston korjaus

   Selkäydinvamma on valtava terveysongelma maailmanlaajuisesti. Äskettäin on osoitettu, että ihmisen sikiön keskushermostosoluilla tai alkion hermon kantasoluilla on potentiaalia auttaa uusissa hoitostrategioissa selkäydinvaurion korjaamiseksi. Tämä viimeinen toissijainen tavoite keskittyy proof of concept -tutkimukseen, jonka tarkoituksena on määrittää, auttaako katkaistujen hermojen viljeleminen ihmisen sikiön hermosolujen läsnäollessa oikeaa ja toimivaa hermojen uudelleenkasvua ja uudelleen liittymistä indusoidun aukon poikki. Mahdolliset lisätutkimukset edellyttäisivät erillisen eettisen hakemuksen, mikäli konseptitavoitteen toteutuminen tyydyttävällä tavalla.

10. Äidin henkisen terveyden ja hyvinvoinnin vaikutukset sikiöön

    Äidin stressi on tunnettu negatiivinen vaikutus sikiön kehitykseen. Tutkijoiden tavoitteena on tehdä pilottitutkimus, joka liittyy sikiön kehityksen indekseihin, kuten morfologiaan, endokriiniseen tilaan, äidin henkiseen terveyteen ja hyvinvointiin sekä hyväksikäyttöön. Pääasiallinen tulos on osoitus siitä, vaikuttaako äidin stressi sikiön kehitykseen yleisellä tasolla 7–20 raskausviikon välillä. Muissa yllä luetelluissa tutkimuksissa tunnistetut istukan biomarkkerit liittyvät myös äidin stressin mittauksiin, jotta voidaan selvittää, voiko istukan biomarkkereita olla varhaisessa sikiön vasteessa äidin stressiin.

11. Sikiön keuhko

    Vaikka on hyvin tunnettua, että äidin tupakoinnin haittavaikutuksia ovat lisääntyneet hengityselinten ongelmien, kuten astman, ilmaantuvuus. On kuitenkin olemassa myös tietoja, jotka viittaavat siihen, että tupakansavulle altistuneet jälkeläiset voivat todennäköisemmin kehittää keuhkosyöpää. Tutkijoiden tavoitteena on selvittää, häiritseekö äidin tupakointi sikiön keuhkojen kehitystä raskauden alkuvaiheessa ja sisältääkö tämä merkkejä lisääntyneestä syövän kehittymisen todennäköisyydestä, kuten polysyklisiä aromaattisia hiilivety-DNA-addukteja sikiön keuhkoissa.

12. Ihmisen sikiön altistumisen määrittäminen saasteille, lääkkeille, lääkkeille ja muille kemikaaleille

    Kemikaalien mittaaminen äidin verestä tai virtsasta tai lapsivesitutkimuksen aikana kerätyistä lapsivedestä on helppoa. Lapsivesitutkimusta ei kuitenkaan tehdä tutkimustarkoituksiin, koska sikiölle aiheutuva riski ei ole huomattava. Tämä tarkoittaa eläinkokeiden luottamista tällaisten kemikaalien sikiöön pääsemisestä, mutta tämä on melko riittämätöntä suurten lajierojen vuoksi. Siksi tutkijat pyrkivät mittaamaan kemikaaleja ja lääkkeitä, jotka voivat olla terveydelle haitallisia (kuten muovissa olevaa bisfenoli A:ta ja äitien reseptivapaat lääkkeet, jotka voivat vaikuttaa sikiöön, kuten parasetamoli) sikiön kudoksissa, mukaan lukien veressä ja virtsassa, saatavilla. Tämä on ainoa tapa arvioida tarkasti, kuinka paljon näistä yhdisteistä todella pääsee itse sikiöön. Tämä on tärkeää, koska sikiön katsotaan olevan myrkyllisille kemikaaleille paljon alttiimpi kuin aikuinen. Lisäksi tutkijat pyrkivät mittaamaan myös näitä yhdisteitä samojen sikiöiden istukasta (ja napanuoraverestä, jos saatavilla). Koska istukka on helposti saatavilla aikanaan, istukan biomarkkerit sikiön altistumisesta haitallisille yhdisteille (esim. alkoholi), jotka havaitaan sikiön maksassa toisella raskauskolmanneksella, tutkitaan termillä istukka.

13. Sikiön ei-geneettinen ohjelmointi aikuiselämää varten

Epigeneettiset muutokset ovat muutoksia, joissa DNA:han laitetaan merkkejä, jotka vaikuttavat geenien aktivoitumiseen. Siksi epigeneettinen muutos voi muuttaa, joskus suurestikin, yhteyttä solussa olevan geenin määrän ja sen vaikutuksen välillä. Tämä sidos voi olla melko suuri, kun geeni on käytännössä vaientunut vaikutuksensa suhteen, vaikka geeniä saattaa olla solussa runsaasti. Kohdun olosuhteilla, kuten äidin tupakoinnilla, voi olla epigeneettisiä vaikutuksia. Siksi tutkijat pyrkivät ymmärtämään paremmin, kuinka sikiön ympäristökokemus voi vaikuttaa epigeneettisten mekanismien avulla aikuisen terveyden ja sairauksien kehitykseen ja ohjelmointiin.