«Теперь этот ген может быть включен в генетическое тестирование для людей с подозрением на нарушение нервного развития, что может положить конец диагностической одиссее, которую пережили эти люди и их семьи», – говорит Марго Кузен, доктор философии.D., исследователь трансляционной геномики в Центре индивидуализированной медицины Mayo Clinic и ведущий автор исследования.
В рамках глобального исследования, проведенного в сотрудничестве с Университетом Северной Каролины в Чапел-Хилл, исследователи исследовали вызывающие заболевание варианты гена SPTBN1 у 29 человек с клиническими симптомами неврологического развития, включая задержку речи и моторики, умственную отсталость, особенности аутизма, судороги, поведенческие расстройства. и двигательные аномалии, а также различные дисморфические черты лица. Всего команда выделила 28 уникальных вариантов.
Доктор. Кузен говорит, что большинство генетических вариантов не были унаследованы, а возникли недавно у пациентов, которые были затронуты.
«С помощью нескольких различных модельных систем, включая компьютерное моделирование белков, системы на основе клеток человека и мыши, системы клеток, полученные от пациентов, и исследования на мышах in vivo, мы продемонстрировали влияние вариантов на функцию белка, кодируемого SPTBN1. ген "доктор.
Кузен объясняет. «У меня было предчувствие, что этот ген был ответом для этих пациентов, но только когда мы собрали и изучили больше пациентов с вариантами SPTBN1, мы смогли увидеть, как эти варианты оказали повреждающее действие на белок, и мы могли начать рассказывать историю вместе."
Ген SPTBN1 кодирует белок, называемый бета-два-спектрин, который обильно экспрессируется в головном мозге и других частях тела.
Бета-два-спектрин создает белковые сети внутри клеток, и он необходим для развития мозга и взаимодействия.
«Интересно, что некоторые из вариантов ведут себя совершенно иначе, чем другие, где некоторые делают белок бета-два спектрина нестабильным, а некоторые нарушают его способность вступать в важные взаимодействия с другими белками», – сказал доктор. Кузен говорит. «Но эти различия в функциональных эффектах помогли объяснить клиническую изменчивость, которую мы наблюдали у пациентов."
Исследование также демонстрирует проблемы в геномике редких заболеваний, поскольку многие заболевания нервной системы остаются недиагностированными в соответствии со стандартами медицинской помощи.
Но доктор. Кузен надеется, что ситуация меняется.
«Достижения в области секвенирования генома и наша способность интерпретировать огромное количество данных, которые мы генерируем с помощью различных типов« омических »технологий, привели к увеличению числа открытий новых генов, вызывающих болезни», – сказал доктор. Кузен говорит. "Но тщательные исследования, охватывающие клинические проявления пораженных людей и лежащий в их основе механизм заболевания, часто имеют решающее значение для укрепления новых отношений между генами и заболеванием."
Омические технологии включают обнаружение генов, геномику; информационная РНК, транскриптомика; белки, протеомика; и метаболиты, метаболомика.
Доктор. Кузен подчеркивает, что раскрытие этого генетического открытия потребовало большой настойчивости.
«Клиническая изменчивость, которую мы наблюдали у людей на раннем этапе, не очень убедительно, что это может быть единичное генетическое заболевание», – объясняет она. «Однако этот ген имел многие отличительные черты гена редкого моногенного заболевания, в том числе то, что нормальная популяция не имеет вариаций SPTBN1, другие гены спектрина вызывают неврологические синдромы, а исследования на мышах, полностью лишенные белка, имеют серьезные дефекты."
Доктор.
Кузен говорит, что клеточные и животные модели, разработанные в ходе исследования, по-прежнему будут иметь неоценимое значение для углубления знаний о механизмах заболевания и тестирования любых потенциальных терапевтических стратегий.
«Хотя пока нет специального лечения для людей, страдающих заболеванием, связанным с SPTBN1, теперь мы можем предоставить пациентам ответ на основную причину заболевания, что является наиболее важным первым шагом к поиску лекарства."