Grupa od 20 pacijenata sa nedijagnostikovanim neurorazvojnim poremećajima u rasponu od teških do blagih sada je dobila genetsku dijagnozu zahvaljujući međunarodnom timu istraživača u GREGoR istraživačkom centru na Bailor College of Medicine, Kineskom univerzitetu u Hong Kongu, Nemačkoj klinici za miševe i saradničke institucije.
Tim je analizirao gene pacijenata i sproveo porodične studije kako bi otkrio genetske mutacije povezane sa njihovim stanjem. Otkrili su da su pacijenti imali mutacije gena DHKS9, što je poremetilo normalnu funkciju gena. Ovo je prvi put da je ovaj gen povezan sa ljudskom bolešću. Studije na životinjskim modelima pokazale su vezu između defektnih varijacija gena i neurorazvojnih problema.
Sve u svemu, nalazi potvrđuju da te varijacije DHKS9 leže u osnovi poremećaja ljudskog neurološkog razvoja i neuropatije. Studija se pojavljuje u The American Journal of Human Genetics.
„Naša studija je počela sa dva pacijenta sa izuzetno različitim neurološkim stanjima za koja nisu imali dijagnozu uprkos opsežnim testiranjima. U potrazi za odgovorom koji bi objasnio njihovo stanje, pacijenti su se pridružili našoj radnoj grupi koja proučava genetske osnove ili genomiku retkih bolesti, “ rekao je prvi autor dr Danijel Kalame, instruktor pedijatrijske neurologije i razvojnih neuronauka i deo GREGoR istraživačkog centra u Bejloru.
„U početku nismo imali razloga da verujemo da ovi pacijenti imaju zajedničku genetsku dijagnozu. Nakon što smo analizirali rezultate njihovog sekvenciranja genoma, shvatili smo da svaki ima posebnu neobičnu varijantu gena DHKS9. To je motivisalo da proširimo naše napore da pronađemo više slučajeva, na kraju onih 20 na koje smo naišli.“
Jedan od iznenađujućih aspekata ove studije je da su uslovi pacijenata izuzetno raznoliki.
„Neki pacijenti imaju najteže razvojne poremećaje, uključujući intelektualnu onesposobljenost, napade i poremećaje kretanja. Drugi pacijenti imaju manje teška stanja, na primer autizam sa normalnim koeficijentom inteligencije, dok drugi pacijenti imaju blaža stanja—normalan razvoj, ali degeneracija nerva koja dovodi do neuropatije, a stanje koje obično uzrokuje ukočenost ili slabost u adolescenciji ili odraslom dobu“, objasnio je Calame.
Da bi počeli da razumeju kako varijacije gena DHKS9 mogu poremetiti neurorazvoj na različite načine, istraživači su sproveli laboratorijske eksperimente u kojima su različite varijante DHKS9 pronađene kod pacijenata uvedene u ćelije i njihove funkcije u poređenju sa varijantom DHKS9 koja nije povezana sa stanje.
„Ove ćelijske studije su nam omogućile da sasvim jasno razlikujemo funkcionalne promene u varijantama u teškim slučajevima od onih koje su povezane sa lakšim ili najblažim slučajevima“, rekao je ko-korespondent dr Shen Gu, docent na Školi za biomedicinu. nauke na Kineskom univerzitetu u Hong Kongu.
Na primer, neke varijante povezane sa teškim neurorazvojnim poremećajima nisu locirane u ćelijskom jezgru gde se tipično nalazi normalna varijanta, već izvan jezgra u okolnoj citoplazmi.
„Druga varijanta povezana sa teškim neurorazvojnim poremećajima nije uticala na lokalizaciju DHKS9, već je povećala prekide dvolančanih DNK, proces koji negativno utiče na integritet DNK i može poremetiti normalnu funkciju ćelije“, rekao je Šen.
Pored ćelijskih studija, istraživači su istraživali efekat eliminacije gena Dhk9 na životinjskim modelima. „Bez gena Dhk9, životinje su bile manje aktivne u novim sredinama i imale su smanjeno čulo sluha, što ukazuje na vezu između gena i neuronskih funkcija“, rekao je Šen. „Naša studija pokazuje da je DHKS9 uključen u regulisanje neurorazvoja i dobrobiti neurona sisara.“
„Ovo je neverovatna priča o međunarodnoj nauci o saradnji, globalnoj prirodi istraživanja ljudske genetike i uvidima koji se mogu steći proučavanjem neuroloških bolesti sa stanovišta gena i genomskih varijacija – i dostignućima mogućim udruživanjem naučnih snaga iz dve mojih omiljenih gradova: Hong Kong i Hjuston“, rekao je dr Džejms R. Luski, katedra za molekularnu genetiku Fondacije Cullen, profesor pedijatrije i molekularne i ljudske genetike i član Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center u Bejloru. Lupski je takođe ko-korespondent ovog rada i glavni istraživač u GREGoR istraživačkom centru.
