Ученые раскрывают новые генетические мутации, связанные с расстройством аутистического спектра

autism
Кредит: CC0 Public Domain

Ученые из Санфордского института медицинских исследований им. Бернхэма Пребиса и Медицинского центра Университета Радбуда в Нидерландах выявили мутации в гене CNOT1, которые влияют на развитие мозга и ухудшают память и обучение. Данное исследование является первым, которое связывает задержки развития нервной системы с CNOT1, предполагая, что лекарственные средства, которые помогают восстановить функцию гена, могут иметь терапевтическую пользу. Исследование, опубликованное в Американском журнале генетики человека, также показало, что CNOT1 взаимодействует с несколькими известными генами аутистического спектрального расстройства (ASD), открывая новые возможности для исследования этого состояния.

«До этой работы ген CNOT1 не был на радаре исследователей аутизма», — говорит Рольф Бодмер, доктор философии, директор и профессор Программы развития, старения и регенерации в Сэнфорде Burnham Prebys и соавт. -корреспондент и со-старший автор. «Это открытие могло бы помочь нам лучше понять генетические механизмы, лежащие в основе ASD. Наша работа также является первым шагом к изучению лекарств, которые могли бы улучшить функцию CNOT1 и могли бы помочь детям с задержками развития нервной системы, у которых есть эти специфические мутации».

Причина нарушений развития, в том числе РАС, плохо изучена. Исследования показывают, что в этих условиях может быть генетический компонент, но точное влияние генетических вариаций, которые были обнаружены до настоящего времени, неясно. Выявление первопричины нарушений развития позволит ученым создать диагностические тесты, которые обеспечат раннюю диагностику и потенциальное лечение.

Общая генетическая нить

В текущем исследовании ученые из Медицинского центра Университета Радбуда выявили сходство между 39 людьми с неврологическим расстройством: изменения в гене CNOT1. Эти люди, чей возраст варьировался от новорожденного до 22 лет, имели симптомы от тяжелой умственной отсталости до почти нормального IQ и повседневного функционирования. Исследователи надеялись определить, были ли изменения в гене CNOT1 доброкачественными или причиной неврологических симптомов — первый шаг к поиску потенциальных методов лечения.

Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи из Университета Радбуда обратились к Бодмеру, всемирно известному специалисту по генетике, который изучает, как гены способствуют болезни, используя модель плодовой мухи. Sreehari Kalvakuri, Ph.D., постдокторский исследователь в лаборатории Bodmer, создал плодовых мух, которые содержали те же самые вариации CNOT1, которые наблюдались у пациентов, включая последовательности ДНК, которые были «написаны с ошибками» (миссенс), обрезаны (усечены) или изменены иным образом .

В этой работе было выявлено девять вариантов CNOT1, которые ухудшали способность к обучению и памяти, что измерялось несколькими независимыми подходами, включая анализ ухаживания, который проверял способность плодовых мушек мужского пола помнить, были ли их партнеры женского пола в паре с другими мужчинами. Все эти варианты появились у пациентов спонтанно (de novo), то есть они не были унаследованы. Ученые также обнаружили, что эти мутации CNOT1 взаимодействуют с известными генами ASD, открывая генетическую связь с ASD, которая может быть дополнительно изучена.

«Плодовые мухи — отличная биологическая модель, потому что мы можем очень быстро завершить генетические исследования. Эта работа заняла всего несколько месяцев вместо потенциального десятилетия с использованием мышиной модели», — говорит Калвакури, соавтор исследования. «Кроме того, ген CNOT1 высоко консервативен между плодовыми мушками и людьми, что означает, что он не сильно меняется, поэтому мы с оптимизмом смотрим, что эти результаты могут быть экстраполированы на людей».

Затем ученые планируют определить, какие молекулярные компоненты взаимодействуют с CNOT1, который функционирует как каркас, который создает более крупный белковый комплекс. Эта работа может раскрыть дополнительные потенциальные цели наркотиков для интеллектуальных, обучения или расстройств памяти, в том числе РАС.

«Первый шаг к тому, чтобы помочь детям с задержками развития нервной системы, — это определить причину заболевания», — говорит Бодмер. «Наша главная надежда — найти лечение, которое можно было бы дать как можно раньше, чтобы помочь этим детям развиваться».

Удивительно, но результаты также имеют значение для сердечно-сосудистых заболеваний, основной целью лаборатории Бодмера.

«Значительная часть этих пациентов также имеет дефекты сердца», — говорит Бодмер. «И наоборот, дети, родившиеся с пороками сердца, также подвержены более высокому риску развития ASD. Это исследование CNOT1 также предоставляет ранее неизвестную генетическую связь между функцией сердца и ASD».

Нарушения развития — это группа состояний, характеризующихся нарушениями в физической, учебной, языковой или поведенческой сферах. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, примерно каждый шестой ребенок в США имеет одну или несколько нарушений развития или других задержек развития.

Похожие новости

Добавить комментарий

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