A tudósok új genetikai mutációkat tárnak fel, amelyek az autizmus spektrum rendellenességéhez kapcsolódnak

A Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute és a holland Radboud University Medical Center tudósai a CNOT1 nevű gén mutációit azonosították, amelyek befolyásolják az agy fejlődését, és rontják a memóriát és a tanulást. A tanulmány az első, amely összekapcsolja a neurodevelopmentális késéseket a CNOT1-gyel, ami arra utal, hogy a gén működésének helyreállítását elősegítő gyógyszereknek terápiás haszna lehet. A kutatás a The American Journal of Human Genetics, azt is feltárta, hogy a CNOT1 kölcsönhatásba lép számos ismert autizmus spektrum rendellenesség (ASD) génnel, új kutatási lehetőségeket nyitva az állapotra.

genetikai

"E munka előtt a CNOT1 gén nem szerepelt az autizmus kutatóinak radarján" - mondja Rolf Bodmer, Ph.D., a Sanford Burnham Prebys fejlesztési, öregedési és regenerációs programjának igazgatója és professzora, valamint a tanulmány társ-megfelelője és társ-vezető szerző. "Ez a felfedezés segíthet jobban megérteni az ASD alapjául szolgáló genetikai mechanizmusokat. Munkánk egyben az első lépés azon gyógyszerek feltárása felé, amelyek növelhetik a CNOT1 működését, és képesek lehetnek segíteni a neurodevelopmentális késésben szenvedő gyermekeket, akiknél ezek a specifikus mutációk vannak."

A fejlődési fogyatékosságok okait, beleértve az ASD-t is, nemigen értik. A kutatások azt mutatják, hogy ezeknek az állapotoknak lehetnek genetikai összetevői, de a mai napig feltárt genetikai variációk pontos hatása nem világos. A fejlődési zavarok kiváltó okának azonosítása lehetővé tenné a tudósok számára, hogy diagnosztikai teszteket hozzanak létre, amelyek korai diagnózist és lehetséges kezeléseket nyújtanak.

Gyakori genetikai szál

A mostani tanulmányban a Radboud Egyetem Orvosi Központjának tudósai 39 neurológiai rendellenességben szenvedő ember közösségét azonosították: a CNOT1 gén variációit. Ezeknek az egyéneknek, akiknek életkora az újszülöttektől a 22 évesekig terjedt, súlyos értelmi fogyatékosságtól kezdve szinte normális IQ-ig és a mindennapi működésig terjedtek a tünetek. A kutatók azt remélték, hogy megállapítsák, hogy a CNOT1 gén variációi jóindulatúak-e, vagy a neurológiai tünetek okozói - ez az első lépés a lehetséges kezelések megtalálásához.

Erre a kérdésre a Radboud Egyetem kutatói Bodmerhez, egy világhírű genetikai szakértőhöz fordultak, aki gyümölcslégy modell segítségével tanulmányozza, hogy a gének hogyan járulnak hozzá a betegséghez. Sreehari Kalvakuri, Ph.D., a Bodmer laboratóriumi posztdoktori kutató olyan gyümölcslegyeket hozott létre, amelyek ugyanazokat a CNOT1 variációkat tartalmazzák, mint a betegeknél, beleértve a "hibásan írt" (missense), rövidre vágott (csonka) vagy más módon módosított DNS-szekvenciákat.

Ez a munka kilenc CNOT1 változatot azonosított, amelyek rontották a tanulást és a memóriát, amelyet több független megközelítéssel mértek - ideértve az udvarlási vizsgálatot is, amely tesztelte a hím gyümölcslegyek képességét arra, hogy emlékezzenek arra, hogy nőstény partnereik párosodtak-e más hímekkel. Mindezek a változatok spontán módon (de novo) jelentek meg a betegeknél, vagyis nem öröklődtek. A tudósok azt is felfedezték, hogy ezek a CNOT1 mutációk kölcsönhatásba lépnek ismert ASD génekkel - felfedve az ASD genetikai kapcsolatát, amelyet tovább lehet vizsgálni.

"A gyümölcslegyek nagyszerű biológiai modellek, mert a genetikai vizsgálatokat nagyon gyorsan be tudjuk fejezni. Ez a munka csak néhány hónapot vett igénybe az egérmodell használatával járó potenciális évtized helyett" - mondja Kalvakuri, a tanulmány társszerzője. "Ezenkívül a CNOT1 gén erősen konzerválódott a gyümölcslegyek és az emberek között, vagyis nem sokat változik, ezért bizakodóak vagyunk, ezek a megállapítások extrapolálhatók az emberekre."

Ezután a tudósok azt tervezik meghatározni, hogy mely molekulakomponensek lépnek kölcsönhatásba a CNOT1-gyel, amely egy nagyobb fehérjekomplexumot felépítő állványként funkcionál. Ez a munka további lehetséges kábítószer-célkitűzéseket tárhat fel intellektuális, tanulási vagy memóriazavarok, beleértve az ASD-t is.

"A neurodevelopmentális késésben szenvedő gyermekek segítésének első lépése az állapot okának meghatározása" - mondja Bodmer. "Végső reményünk az, hogy találunk olyan kezelést, amelyet a lehető leghamarabb meg lehet adni, hogy segítsen ezeknek a gyermekeknek a fejlődésben való jó úton maradni."

Meglepő módon az eredmények a szívbetegségre is kihatással vannak, amely Bodmer laboratóriumának elsődleges célja.

"Ezeknek a betegeknek jelentős hányada szívhibával is rendelkezik" - mondja Bodmer. "Ezzel ellentétben a szívelégtelenséggel született gyermekeknél is nagyobb az ASD kialakulásának kockázata. Ez a CNOT1-en végzett tanulmány szintén ismeretlen genetikai kapcsolatot biztosít a szívműködés és az ASD között."