Студија зебрафисх помаже генама ИД који су повезани са аутизмом, шизофренијом

Истраживачи из Медицинског центра Универзитета Дуке недавно су трансплантирали скуп људских гена у зебрију, а затим га користили за идентификацију гена одговорних за величину главе при рођењу. Величина главе код људских беба повезана је са аутизмом, као и са другим великим неуролошким поремећајима, попут шизофреније.

„У медицинским истраживањима морамо да сецирамо догађаје у биологији како бисмо могли да разумемо прецизне механизме који доводе до неуроразвојних особина“, рекао је старији аутор др Ницхолас Катсанис, професор развојне биологије, педијатрије и ћелијске биологије.

Катсанис је рекао да зна да је регион на хромозому 16 један од највећих генетичких фактора који доприносе аутизму и шизофренији, али разговор на европском медицинском састанку указао му је на информацију да су промене унутар тог истог региона повезане и са променом величине главе новорођенчета .

Проблем је било тешко решити, јер је регион имао велике делеције и дуплирања ДНК, што су најчешће мутације код људи, рекао је, додајући, „Интерпретација је мучна.

То је зато што дуплирање ДНК или ДНК која недостаје обично укључује неколико гена.

„Веома је тешко прећи са„ овде је регион са много гена, понекад и преко 50 “на„ то су гени који покрећу ову патологију “, рекао је Катсанис.

Тада је имао тренутак сијалице. Подручје генома које су истраживачи истраживали створило је супротне недостатке у погледу раста можданих ћелија.

„Схватили смо да би прекомерно изражавање дотичног гена могло дати један фенотип - мању главу - док би искључивање истог гена могло дати другу, већу главу“, рекао је.

Истраживачи су трансплантирали заједничко подручје умножавања хуманог хромозома 16 за који се зна да садржи 29 гена у ембрионе зебрафисх-а, а затим су систематски појачали активност како би открили која би могла проузроковати малу главу (микроцефалију). Затим су потиснули исти сет гена да би видели да ли је неко од њих проузроковао реципрочни недостатак: веће главе (макроцефалија).

Истраживачи су знали да се брисање региона који је садржао ових 29 гена догодило код 1,7 одсто деце са аутизмом, рекао је он.

Тиму је требало неколико месеци да сецира такву „варијанту броја копија“ - промену генома која резултира ненормалним бројем једног или више делова хромозомске ДНК, известио је он.

„Сада можемо да пређемо од генетског налаза који је осетљив на дозу и почнемо да постављамо разумна питања о овом гену јер се односи на неурокогнитивне особине, што је велики скок“, рекао је Катсанис, објашњавајући да се неурокогнитивно односи на способност размишљања, концентрације, образложити, запамтити, обрадити информације, научити, разумети и говорити.

Катсанис признаје да постоје „главна ограничења у проучавању аутистичног или шизофреног понашања у зебрафију, али можемо мерити величину главе, величину вилице или абнормалности лица“.

Дотични ген, КЦТД13, одговоран је за управљање величином главе код зебра регулишући стварање и уништавање нових можданих ћелија. Ово откриће омогућило је тиму да се фокусира на аналогни ген код људи.

„Овај ген доприноси случајевима аутизма и вероватно је повезан са шизофренијом, а такође и гојазношћу деце“, рекао је Катсанис.

Једном када је ген откривен, истраживачи могу испитати протеин који производи. „Једном када добијете протеин, можете почети да постављате драгоцена функционална питања и да учите шта ген ради на животињи или човеку“, рекао је Катсанис.

За варијанте бројева копија, попут оних које је овај тим пронашао на хромозому 16, сада се сматра да су један од најчешћих извора генетских мутација. Стотине, ако не и хиљаде, таквих хромозомских делеција и дупликација пронађене су код пацијената са широким спектром клиничких проблема, посебно неуроразвојних поремећаја, рекао је истраживач.

„Сада можемо имати ефикасно средство за њихово сецирање, што нам даје способност да побољшамо и дијагнозу и разумевање механизама болести“, рекао је Катсанис.

Студија је објављена на мрежи у часопису Природа.

Извор: Медицински центар Универзитета Дуке