Редкое генетическое заболевание, вызванное мутациями белка, контролирующего метаболизм РНК.

Last Updated on 07.05.2021 by Perelomanet

В статье, опубликованной сегодня в Nature Communications , международная группа сотрудников под руководством исследователей детской больницы UPMC в Питтсбурге определила генетическую причину редкого неврологического расстройства, характеризующегося задержкой развития и потерей координации или атаксией.

Ученые обнаружили, что заболевание вызвано мутациями в белке GEMIN5 — одном из ключевых строительных блоков белкового комплекса, который контролирует метаболизм РНК в нейронах. Ранее мутации в GEMIN5 не были связаны с каким-либо генетическим заболеванием.

«Это похоже на строительство дома», — сказал ведущий автор Удай Пандей, доктор философии, доцент кафедры педиатрии, генетики человека и неврологии Медицинской школы Университета Питтсбурга. «Вы вынимаете самый важный кирпич у основания, и все здание разваливается».

GEMIN5 является частью белкового комплекса, который регулирует множество важных клеточных процессов, включая развитие специализированных отростков нервных клеток, называемых дендритами и аксонами. Интересно, что мутации в другом ключевом белке комплекса, называемом белком двигательного нейрона выживания, вызывают другое разрушительное заболевание — спинальную мышечную атрофию .

Чтобы собрать материал для исследования, исследователи из Питтсбурга связались с педиатрами, генетиками и неврологами со всего мира, в конечном итоге собрав данные от 30 семей пациентов в 12 разных странах.

Поскольку изолировать живые нейроны от людей невозможно, исследователям пришлось придумать другой способ получения образцов для будущих испытаний. Они собрали образцы крови у педиатрических пациентов, которые были направлены в нейрогенетические клиники с недиагностированными неврологическими симптомами. Затем образцы крови были обработаны для выделения клеток, которые после тщательной обработки в лаборатории были перепрограммированы в нейроны.

Сравнив генетический материал перепрограммированных нейронов больных детей с генетическим материалом здоровых родственников, ученые связали неврологические проявления болезни с 26 мутациями в гене GEMIN5, которые вызывают повреждение структуры белка.

«Дети поступали в клинику с неспецифическими симптомами, такими как задержка в развитии и аномальная походка. Их врачи безрезультатно проводили все возможные тесты, включая оценку метаболической функции ребенка — их состояние не имело простого объяснения», — сказал Дипа Раджан. , Доктор медицинских наук, доцент кафедры педиатрии Медицинской школы Питта, невролог детской больницы UPMC и соавтор исследования. «Только когда мы провели обширный анализ генома, мы обнаружили, что у этих пациентов были мутации в гене GEMIN5».

«Многие генетические нарушения кажутся индивидуально редкими, но в совокупности они относительно обычны», — добавил Раджан, который также является директором клиники нейрогенетики в детской больнице UPMC. «Теперь мы можем использовать технологии следующего поколения, чтобы помочь диагностировать ранее недиагностированных детей, и каждое новое открытие гена — это начало пути к лучшему пониманию каждой из этих болезней».

Дополнительные эксперименты более определенно связали повреждение белка GEMIN5 с проявлениями заболевания. Ученые обнаружили, что истощение аналога человеческого нейронального белка GEMIN5 у плодовых мушек было смертельным, если это происходило на ранних стадиях жизненного цикла мух, или резко задерживало его развитие, если такое нарушение произошло позже.

«Самая захватывающая часть работы исследователя — это работа над проектом, который напрямую помогает семьям», — сказал Панди. «Мы надеемся, что благодаря нашему исследованию неврологи теперь рассмотрят возможность тестирования на мутации GEMIN5 и что лаборатории будут включать GEMIN5 в свои тесты на атаксические расстройства. Генетические заболевания сложно идентифицировать и лечить, но если мы найдем лекарство, это поможет огромная разница в чьей-то жизни «.

Оцените статью
PerelomaNet.ru
Задайте вопрос