Naučnici su otkrili da je „nepravilno ponašanje gena“ – gde su geni aktivni kada se očekivalo da će biti isključeni – iznenađujuće čest fenomen u zdravoj ljudskoj populaciji.
Tim je takođe identifikovao nekoliko mehanizama iza ovih grešaka u aktivnosti gena. Ovo može pomoći u informisanju o pristupima preciznoj medicini i omogućiti razvoj ciljanih terapija za ispravljanje izraza.
Istraživači sa Vellcome Sanger instituta, Univerziteta u Kembridžu i AstraZeneca prvi put su proučavali aktivnost neaktivnih gena u velikoj, zdravoj populaciji. Iako retka na nivou pojedinačnih gena, otkrili su da je pogrešna ekspresija široko rasprostranjena u uzorcima i uključuje više od polovine gena koji bi trebalo da budu neaktivni.
Nalazi, objavljeni 24. jula u American Journal of Human Genetics, bacaju novo svetlo na to kako funkcioniše naš genetski kod. Pristup bi se mogao koristiti u budućim istraživanjima za istraživanje različitih složenih bolesti.
Ljudski genom sadrži oko 19.900 gena. Ovi geni čine deo uputstva za upotrebu za naša tela, kodirajući proteine potrebne za obavljanje ćelijskih funkcija. Pravilna regulacija gena uključuje uključivanje i isključivanje ovih genskih instrukcija po potrebi, u zavisnosti od specifične uloge ćelije ili faktora okoline. Kada ova regulacija ne uspe i tipično neaktivan gen se aktivira ili „izrazi“, to može poremetiti normalnu funkciju ćelije.
Dok je pogrešna ekspresija gena ranije bila povezana sa nekoliko retkih bolesti, kao što su sindromi urođenih ekstremiteta, nije poznato koliko često i zašto se to može dogoditi u opštoj populaciji.
U ovoj novoj studiji, istraživači su analizirali uzorke krvi od 4.568 zdravih osoba iz INTERVAL studije. Koristili su napredne tehnike sekvenciranja RNK za merenje aktivnosti gena i sekvenciranje celog genoma da identifikuju genetske promene iza neregularne aktivnosti gena.
Tim je otkrio da iako su događaji pogrešne ekspresije bili retki na nivou pojedinačnog gena – koji se javljaju u samo 0,07% gena – skoro svi uzorci – 96% – su imali neku pogrešnu ekspresiju, pri čemu je preko polovine normalno neaktivnih gena pokazalo pogrešnu ekspresiju. Takođe su otkrili da ovi događaji mogu biti uzrokovani retkim strukturnim promenama u DNK.
Iako ovi nalazi pokazuju da je pogrešno ponašanje gena uobičajeno, ne može uvek dovesti do zdravstvenih problema. Ovo novo razumevanje rasprostranjenosti i mehanizama pogrešne ekspresije gena pruža dragoceno sredstvo za dalje istraživanje složenosti ljudske genetike i bolesti. Ovo bi moglo pomoći u dijagnostici i razvoju tretmana za stanja uzrokovana pogrešnim izražavanjem.
Thomas Vanderstichele, prvi autor studije na Institutu Vellcome Sanger, rekao je: „Do sada smo posmatrali rizik od bolesti kroz sočivo visoko aktivnih gena. Naša studija otkriva da je ‘neobična’ aktivnost gena daleko uobičajenija nego što se mislilo i moramo da razmotrimo punu sliku, uključujući gene koji ne bi trebalo da budu aktivni, ali ponekad jesu. Ovo je veliki korak ka personalizovanijoj zdravstvenoj zaštiti, omogućavajući sveobuhvatnije razumevanje svih načina na koje naši geni utiču na naše zdravlje.
Dr Katie Burnham, autorka studije na Vellcome Sanger institutu, rekla je: „Zanimljivo, dok se više od polovine gena povremeno pogrešno izražava, nalazimo da određeni kritični geni, posebno oni koji upravljaju razvojem, retko prave takve greške. To sugeriše da kada ovi suštinski geni pogrešno izražavaju, posledice po zdravlje i bolest će verovatno biti teže.“
Dr Ema Davenport, viši autor studije na Vellcome Sanger institutu, rekla je: „Rad ove pionirske studije velikih razmera je svedočanstvo neverovatnog ‘genomskog ekosistema’ u Kembridžu koji je okupio stručnjake sa Instituta Sanger, Univerziteta iz Kembridža i AstraZeneke, nalazi otvaraju puteve za istraživanje pogrešne ekspresije gena u različitim tkivima, kako bi se razumela njegova uloga u različitim bolestima i potencijalnim tretmanima.
