Międzynarodowy zespół naukowców, finansowany ze środków unijnych, zidentyfikował dwa nowe geny powiązane z dziedzicznymi chorobami nerek. Zespół ekspertów z Holandii, Indii, Kanady, Niemiec, Pakistanu i USA otrzymał dofinansowanie w ramach projektu SYSCILIA realizowanego z budżetu tematu "Zdrowie" Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.
W sumie zespół zbadał 850 białek, które mogą brać udział w trzech genetycznych chorobach rzęsek: dziedzicznym zwyrodnieniu nerek, zespole Jouberta i zespole Meckel-Grubera. Naukowcy zmapowali interakcje tych białek, aby sprawdzić, które z nich pełnią kluczową rolę w chorobach, co doprowadziło do odkrycia dwóch genów.
Choroby będące następstwem dysfunkcji rzęsek są wywoływane przez wady genetyczne części komórek zwanych rzęskami. Rzęski są niezwykle ważne, stanowiąc część komórkowych ścieżek sygnałowych w trakcie rozwoju komórki w różnych częściach ciała. Mają postać wypukłości komórek i pełnią rozmaite funkcje: na przykład w drogach oddechowych zajmują się transportem śluzu, a rzęski nerek wyczuwają przepływ moczu. Nieprawidłowe wykształcenie rzęsek może doprowadzić do rozmaitych chorób.
Jednakże nasza wiedza na temat składu rzęsek, struktury, dynamiki i powiązanych ścieżek sygnałowych odpowiednich molekularnych elementów budulcowych oraz połączonych z nimi sieci białek pozostaje nadal bardzo ograniczona.
W artykule opublikowanym w czasopiśmie Cell zespół opisuje badania, jakim została poddana rodzina z Pakistanu, w której czworo rodzeństwa zachorowało na zespół Jouberta: naukowcy wykorzystali techniki mapowania genów wraz z mapą sieci białek, identyfikując w ten sposób gen TCTN2, którego dysfunkcja prowadzi do choroby. Zespół pojawia się, kiedy dziecko otrzyma taki gen od obojga rodziców.
Zespół Jouberta wpływa na funkcjonowanie mózgu i prowadzi do deficytu intelektualnego oraz problemów z motoryką i koordynacją, jak również innych objawów, takich jak problemy z nerkami i oczami. Wedle raportów schorzenie to dotyka około 1 dziecko na 100.000, choć naukowcy są przekonani, że ta liczba może być daleka od prawdy i znacznie więcej dzieci na świecie może cierpieć na tę chorobę.
Do tej pory z zespołem Jouberta powiązano 10 genów. Jeden z autorów raportu z badań, z kanadyjskiego Centre for Addiction and Mental Health (CAMH), odkrył wcześniej gen CC2D2A , który odpowiada za około 9% przypadków zespołu Jouberta. "Defekt jakiegokolwiek aspektu tej ścieżki molekularnej może mieć bardzo podobne skutki kliniczne" - zauważa dr John Vincent.
Drugi gen ciliopatii zidentyfikowany w toku badań - Atxn10 - powoduje dziedziczne zwyrodnienie nerek, wiązane również z problemami nerek i oczu.
Ostatnie prace posuwają naprzód badania nad genami poprzez przyjęcie innowacyjnego podejścia sieciowego. Niektórzy naukowcy pracowali nad mapowaniem sieci białek potencjalnie powiązanych z ciliopatiami, które wchodzą w interakcje na wspólnych ścieżkach, w ramach podejścia do identyfikacji genów chorobotwórczych. Kolejna współautorka raportu z badań, dr Rachel Giles z Uniwersyteckiego Centrum Medycznego (UMC) w Utrechcie, Holandia, wypowiedziała się na temat nowego sposobu badania sieci białek i jego ewentualnego wkładu w przyszłe odkrycia genów chorobotwórczych:
"To nowy język wyszukiwania genów. Standardowe metody wyszukiwania genów rzadkich chorób genetycznych w małych rodzinach często nie przynoszą rezultatów. Nasza metoda, łącząca biologię systemów i biochemię, okazała się w tym przypadku skuteczna. Oferuje rodzinom cierpiącym na 'choroby sieroce' i ich lekarzom pomoc w diagnozowaniu i zrozumieniu naturalnego przebiegu choroby. Co więcej metoda ta może również służyć do wyszukiwania genów bardziej pospolitych chorób, takich jak cukrzyca czy otyłość."
Celem projektu SYSCILIA jest identyfikacja mechanizmów molekularnych opisujących funkcję rzęsek oraz nieznacznych perturbacji powiązanych z dysfunkcją wywołaną przez mutacje w dziedzicznych ciliopatiach przy zastosowaniu podejścia opartego na biologii systemów. Konsorcjum projektu złożone z naukowców z 16 instytucji naukowych z Francji, Holandii, Irlandii, Niemiec, USA, Wlk. Brytanii i Włoch stawia sobie za cel wypracowanie kompleksowego zestawu danych ilościowych w celu umożliwienia systemowej analizy funkcji rzęsek.
Od uruchomienia w czerwcu 2010 r., projekt SYSCILIA zdążył już przynieść znaczące wyniki. W grudniu ubiegłego roku naukowcy zajmujący się badaniem psów odkryli nowy gen, który wywołuje pierwotną dyskinezę rzęsek (PCD), rzadkie schorzenie genetyczne dróg oddechowych dotykające zarówno ludzi, jak i psowate. Projekt SYSCILIA potrwa do 2015 r.
Ukryj panel
