Ремонт генов. Российские ученые обнаружили причину редкой патологии

Исследователи из Пироговского университета, совместно с коллегами из МГУ имени М.В. Ломоносова, провели изучение генетических факторов, вызывающих редкое заболевание, связанное с нарушением обмена биотина (витамина B7). Они создали первую в мире мышиную модель этой патологии, что позволит глубже понять механизмы болезни и тестировать потенциальные методы лечения. Результаты работы опубликованы в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology. Об этом пишет портал ТАСС.

Начало исследования восходит к 2016 году, когда в Нижнем Новгороде в семье произошла трагедия: первый ребенок скончался в возрасте трех-четырех лет от тяжелого заболевания. Позже аналогичные симптомы проявились у второй дочери, включая задержку развития и нарушения обмена веществ.

Семья обратилась за медицинской помощью в Университетскую клинику Гейдельберга в Германии, где обследование выявило нарушения, связанные с обменом биотина, но точная причина осталась неясной.

Вернувшись в Россию, семья обратилась к отечественным генетикам. Полноэкзомное секвенирование, проведенное российскими учеными, выявило две ранее не описанные мутации в гене SLC5A6, который кодирует белок-переносчик биотина. Один измененный вариант был унаследован от матери, другой — от отца.

Специалисты НИКИ педиатрии и детской хирургии Пироговского университета, под руководством доктора медицинских наук Екатерины Николаевой, сопоставили генетические данные с клиническими проявлениями болезни и нарушениями обмена веществ. Это позволило сформулировать предварительный диагноз, который затем проверили экспериментально. По словам Егора Прохорчука, директора Института биомедицины Пироговского университета, в 2016 году полноэкзомное секвенирование только начинало внедряться в стандарт медико-генетического консультирования.

Тем не менее, исследователям предстояло подтвердить, действительно ли найденные варианты являются причиной заболевания. Каждый человек имеет множество мутаций, и не факт, что именно эти изменения вызывают болезнь.

Врачи пытались соотнести клинические проявления девочки с генетическими данными, что в итоге привело к единому мнению о предварительном диагнозе, который проверяли на мышиной модели. Егор Прохорчук подчеркивает важность совместной работы врачей и генетиков для установления связи между генотипом и фенотипом.

В 2018 году Петр Сергиев, впоследствии возглавивший НИИ физико-химической биологии МГУ, согласился помочь коллегам из Пироговского университета. Для проверки гипотезы были созданы две линии мышей, каждая из которых несла один из обнаруженных у пациентки генетических вариантов.

Сначала ученые получили животных с одним из генетических вариантов. В гомозиготном состоянии он оказался летальным, тогда как в гетерозиготном мыши были жизнеспособны. Затем была получена линия со вторым вариантом, что позволило проверить исходную гипотезу.

Скрещивание этих двух мышей дало животных с таким же генотипом, как у больной девочки, и фенотипы по биохимии и метаболизму биотина показали высокую степень совпадения с показателями пациентки. Это открытие подтверждает, что ранее не описанные мутации приводят к заболеванию.

Исследователи подтвердили связь выявленных мутаций с развитием заболевания и создали модель, воспроизводящую характерные для него нарушения обмена веществ.

За время работы появились сообщения о других пациентах с аналогичными генетическими изменениями. Российские ученые смогли дополнить клинические наблюдения экспериментальными данными. По словам Прохорчука, настоящие открытия требуют времени и усилий.

Результаты исследования важны для клинической практики. Екатерина Николаева отметила, что это новая форма патологии, о которой врачам нужно знать. Исследование продемонстрировало, что заболевание существует и своевременная диагностика имеет критическое значение.

Следующим шагом ученых станет поиск терапевтических подходов. Наличие мышиной модели позволит тестировать лекарства, предназначенные для этой категории пациентов. Созданная линия может поддерживаться и воспроизводиться, сохраняя необходимые генетические варианты в будущих поколениях, что делает модель ценным научным ресурсом для других исследовательских групп.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX

Читайте также: