Генетическое разнообразие влияет на тяжесть заболевания

Генетическое разнообразие влияет на тяжесть заболевания
                Клемент Чоу и Ребекка Палу обнаружили, что изменение фонового гена, называемого Baldspot, может влиять на тяжесть заболевания, пигментного ретинита.

Новое исследование дает представление о том, почему некоторые заболевания сильно различаются между людьми. Это явление проявляется у людей с пигментным ретинитом, состояние, при котором светочувствительные клетки глаза дегенерируют. В то время как у некоторых развивается только ночная слепота, у других полностью теряется зрение, даже если их состояние вызвано той же генетической мутацией.
                                                                                       

Анализируя тысячи мух, ученые из Университета штата Юта обнаружили, что изменение фонового гена, называемого Baldspot, может влиять на тяжесть заболевания.

«Мы видим, что генетика каждого человека немного отличается, и это может оказать глубокое влияние на исходы заболевания», — говорит Клемент Чоу, генетик из U U U Health, который выполнил работу с первым автором и докторантом Ребекка Палу. Palu и Chow показывают, что Baldspot не зависит от первичной мутации, вызывающей заболевание. Скорее, он изменяет тяжесть заболевания, помогая клеткам организма противостоять стрессовым условиям.

Ориентация генов, таких как человеческий эквивалент Baldspot, может стать эффективным способом разработки новых методов лечения некоторых заболеваний. Исследование публикуется онлайн в PLOS Genetics 6 августа.

Косвенное влияние

Чоу получил новую оценку силы генетического разнообразия три года назад. В сотрудничестве с его советниками Эндрю Кларком и Марианой Вольфнер он ввел одну и ту же мутацию, вызывающую пигментный ретинит, в 200 штаммах плодовых мух. В то время как мухи в пределах каждого штамма были по существу генетическими клонами, мухи между штаммами были так же генетически изменчивы, как и дальние родственники.

То, что они увидели дальше, рассказывало. Каждая популяция проявляла признаки заболевания по-разному, в основном вызывая 200 версий расстройства.

Некоторые популяции мух почти не пострадали, в то время как глаза других сильно деградировали, что напоминает о широкой изменчивости заболевания, наблюдаемой у людей. Все мухи были выращены в идентичных контролируемых лабораторных условиях, в значительной степени исключающих воздействие на окружающую среду как причину неоднородности. Вместо этого различия возникли из-за генетических изменений, которые произошли естественным путем.

«Это говорит о том, что исследования, использующие множество различных генетических фонов, невероятно информативны. Не замечая их, мы рискуем упустить нюансы и это может усложнить лечение пациентов», — говорит Чоу.

Генетическое разнообразие влияет на тяжесть заболевания
                Естественные вариации генетического фона 200 штаммов плодовых мух способствуют различиям в серьезности модели заболевания при пигментном ретините.

Точно в цель

Полученные результаты особенно важны для современной медицины, чтобы подтолкнуть к индивидуальному уходу за каждым человеком, говорит Чоу. Разработка терапевтических средств против генетических модификаторов может стать инструментом для персонализации лечения. Шаг первый — выяснить, что они из себя представляют и как они работают.

Сравнивая последовательности ДНК штаммов, Чоу и Палу проследили вариацию заболевания по различиям в более чем 100 фоновых генах, одним из которых был Baldspot. Устранение Baldspot из глаз здоровых мух не имело видимого эффекта, но то же самое делалось у мух с мутацией, вызывающей пигментный ретинит, изменяющей тяжесть заболевания.

«Обычно вы не можете сказать, у каких мух есть изменения в Baldspot», — говорит Палу. «Заболевания раскрывают эффект этого молчаливого генетического изменения». Изменения работают, защищая клетку от болезнетворных состояний.

Глаза мухи показали признаки того, что ген повлиял на тип стрессового пути, называемого ответом стресса ER. Используя молекулярную метку, которая светится флуоресцентным зеленым, когда ER реагирует на стресс, ученые из Юты увидели, что мутация, вызывающая пигментный ретинит, запускает путь. Удаление Baldspot от мух с мутацией снижает реакцию на стресс, приводя к уменьшению гибели клеток, в конечном итоге улучшая состояние глаза.

«Приятно делать прогнозы на основе того, что мы знаем о гене, и показывать, что это важный фактор», — говорит Палу.

Ответ ER на стресс помогает клеткам противостоять накоплению неправильно свернутых белков, которое происходит при некоторых заболеваниях, включая пигментный ретинит. Если человеческая версия Baldspot аналогично воздействует на пигментный ретинит, блокирование гена может стать многообещающей целью для будущих вариантов лечения.

Роль гена в заболевании глаз может быть верхушкой айсберга. Палу продемонстрировал, что Baldspot активен в различных тканях и обладает потенциалом влиять на ряд расстройств, связанных с ER-стрессом.

«Наша работа подчеркивает, что для того, чтобы подумать о более персонализированной терапии и персонализированных препаратах, нам необходимо понять, как генетический состав каждого человека влияет на то, как эта болезнь будет проявляться», — говорит Чоу. «Большая цель — вернуть эти знания в клинику».

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *