211service.com
Delece DNA spojená s kognitivními problémy
Malá delece v určitém kousku DNA může vyvolat širokou škálu kognitivních problémů, včetně autismu, mentální retardace a vývojového zpoždění, podle výzkumu zveřejněného dnes v New England Journal of Medicine . Zjištění, která umožnila rostoucí schopnost vědců detekovat drobné architektonické změny v DNA, by také mohla signalizovat posun v tom, jak jsou nové poruchy identifikovány a diagnostikovány. Stejná technologie používaná k detekci této delece se nyní rychle posouvá do klinického použití a pomáhá lékařům diagnostikovat příčinu nevysvětlitelných vývojových problémů.
Rodokmen: Rodokmenové tabulky dětí s delecí 1q21.1 ukazují, jak variabilní mohou být účinky. Někteří mají pouze mentální retardaci (vlevo nahoře), zatímco jiní trpí mentální retardací, srdečními problémy, šedým zákalem a mikrocefalií, menší než průměrnou hlavou (druhá zdola, vpravo). Ve většině případů k vymazání došlo spontánně, ale některé děti je zdědily od nepostižených (vlevo dole a vpravo) nebo postižených (druhý shora, vpravo) rodičů.
Toto je skutečně změna paradigmatu v lékařské genetice. Skenování genomu je diagnosticky informativnější než symptomy pacientů, říká Jonathan Sebat , genetik z Cold Spring Harbor Laboratory v Cold Spring Harbor, NY, který se studie účastnil.
Pokroky v technologiích genových mikročipů umožnily vědcům prověřovat genom mnohem šířeji než kdykoli předtím, což má za následek záplavu informací spojujících konkrétní geny s nemocí. Mnoho z těchto studií se zaměřilo na jednopísmenné změny v kódu DNA. Řada studií využívajících podobnou technologii mikročipů však ukázala, že přestavby větších kusů DNA – ekvivalent promíchání celých slov, vět nebo stránek – jsou překvapivě běžné a pravděpodobně hrají významnou roli v lidském zdraví a nemocech.
Protože k těmto strukturálním změnám dochází tak často – vědci zjistili, že je má každý, často bez účinku – bylo obtížné odlišit ty, které jsou škodlivé pro naše zdraví, od těch, které jsou benigní. V nové studii Heather Meffordová , dětský genetik a vědec na University of Washington (UW), v Seattlu, ve spolupráci s Evan Eichler , genetik z UW, shromáždil data z klinických genetických laboratoří po celém světě o variacích ve specifické oblasti chromozomu. Zjistili, že 25 pacientům ve screeningu více než 5000 lidí s mentální retardací, autismem nebo vrozenými abnormalitami postrádalo podobný kousek DNA o velikosti 1,35 megabází. Nikdo z podobně velké skupiny zdravých lidí neměl v této oblasti variaci, což znamená, že delece je pravděpodobnou příčinou – alespoň částečně – problémů pacientů.
Je zřejmé, že tato oblast genomu je důležitá pro vývoj, říká Mefford. Ale rozsah fenotypů je velmi široký. Zjistili jsme, že většina měla kognitivní problémy, které se lišily od poruch učení až po těžkou mentální retardaci. Navíc říká, že někteří rodiče, kteří byli údajně normální, také nesou přestavbu.
Delece zahrnuje alespoň sedm genů, z nichž jeden hraje roli ve vývoji srdce a druhý ve vývoji oční čočky. (Někteří pacienti s delecí měli problémy se srdcem a očima.) Funkce ostatních genů je neznámá, říká Mefford, a není jasné, které přispívají k abnormálnímu kognitivnímu vývoji.
Nová zjištění přispívají k rostoucímu množství důkazů, že malé strukturální změny v DNA hrají významnou roli v onemocnění. Dvě studie publikované v Příroda v červnu spojil deleci ve stejném regionu se zvýšeným rizikem schizofrenie. A třetí studie identifikovala strukturální variace v jiné části genomu, která se zdá být zodpovědná za asi 1 procento případů autismu - největší genetický viník, který byl dosud nalezen.
Stejná technologie použitá v těchto výzkumných studiích může být použita ke screeningu dětí s nevysvětlitelnými vývojovými poruchami a rychle se dostává do klinického použití. Očekávám, že během příštího roku se to stane primárním genetickým testem v pediatrickém prostředí pro děti s jakoukoli neočekávanou vývojovou abnormalitou, říká David Ledbetter , klinický genetik na Emory University v Atlantě. Microarray testy mají 10krát vyšší citlivost než konvenční testování, které je založeno na mikroskopii a dokáže identifikovat pouze mnohem větší strukturální změny, říká.
I když zatím není jasné, zda tyto informace pomohou lékařům při rozhodování o léčbě, Ledbetter a další tvrdí, že hrají důležitou diagnostickou roli. Je důležité, aby rodiče pochopili, co způsobuje fenotyp u jejich dítěte, říká Charles lee , cytogenetik z Brigham and Women’s Hospital v Bostonu. Vzhledem k tomu, že variace mohou být buď zděděny od rodiče, nebo mohou vzniknout de novo – což znamená, že k chybě došlo v gametách nebo na počátku vývoje – jsou obvykle testováni i rodiče. Pokud to rodič má, někdy opětovné vyšetření ukáže, že jsou mírně ovlivněni, říká Lee. Výsledky lze využít i pro prenatální poradenství. Rodiče, jejichž děti mají de novo variaci, nejsou vystaveni většímu riziku, že budou mít další postižené dítě, než zbytek populace.
Vědci říkají, že dalším krokem ve výzkumu je identifikovat některé další faktory, které modifikují konečný účinek delece – vysvětlující, proč někteří lidé, kteří ji přenášejí, nejsou ovlivněni a jiní jsou vážně mentálně retardovaní. (Zatímco žádný ze zdravých lidí v kontrolní skupině studie neměl deleci, následné testování odhalilo, že někteří rodiče bez známých kognitivních problémů ano.) Sebatova skupina například hledá epigenetické změny – negenetické faktory, které ovlivňují genovou expresi. – to může mít vliv na různé smazání.