Учени от Института за медицинско откритие Sanford Burnham Prebys и Медицинския център на университета Radboud в Холандия са идентифицирали мутации в ген, наречен CNOT1, които засягат развитието на мозъка и влошават паметта и обучението. Изследването е първото, което свързва закъсненията в невроразвитието с CNOT1, което предполага, че лекарствата, които спомагат за възстановяването на функцията на гена, могат да имат терапевтична полза. Изследването, публикувано в Американски вестник за човешката генетика, също така разкри, че CNOT1 взаимодейства с няколко известни гена за разстройство на аутистичния спектър (ASD), отваряйки нови възможности за изследване на състоянието.

нови

„Преди тази работа генът CNOT1 не беше на радара на изследователите на аутизма“, казва д-р Ролф Бодмър, директор и професор в Програмата за развитие, стареене и регенерация в Санфорд Бърнъм Пребис и съответното изследване съ-старши автор. "Това откритие може да ни помогне да разберем по-добре генетичните механизми, лежащи в основата на ASD. Нашата работа е и първата стъпка към изследване на лекарства, които биха могли да увеличат функцията на CNOT1 и биха могли да помогнат на деца със закъснения в невроразвитието, които имат тези специфични мутации."

Причината за увреждания в развитието, включително ASD, е слабо разбрана. Изследванията показват, че може да има генетичен компонент в тези условия, но точното въздействие на генетичните вариации, които са били разкрити до момента, е неясно. Идентифицирането на основната причина за увреждания в развитието би позволило на учените да създадат диагностични тестове, които да предоставят ранни диагнози и потенциални лечения.

Обща генетична нишка

В настоящото проучване учените от Медицинския център на Университета Радбуд идентифицираха общо между 39 души с неврологично разстройство: вариации в гена CNOT1. Тези индивиди, чиято възраст варира от новородено до 22-годишна възраст, са имали симптоми, вариращи от тежко интелектуално увреждане до почти нормален коефициент на интелигентност и ежедневно функциониране. Изследователите се надяваха да установят дали вариациите в гена CNOT1 са доброкачествени или причината за неврологичните симптоми - първата стъпка към намирането на потенциални лечения.

За да отговорят на този въпрос, изследователите от университета Radboud се обърнаха към Bodmer, световно известен експерт по генетика, който изучава как гените допринасят за заболяването, използвайки модел на плодова муха. Sreehari Kalvakuri, Ph.D., постдокторант в лабораторията на Bodmer, създава плодови мухи, които съдържат същите вариации на CNOT1, наблюдавани при пациентите, включително ДНК последователности, които са били "грешно написани" (missense), прекъснати (отсечени) или променени по друг начин.

Тази работа идентифицира девет варианта на CNOT1, които нарушават ученето и паметта, което се измерва чрез няколко независими подхода - включително ухажване, което тества способността на мъжките плодови мухи да запомнят дали партньорите им жени са се сдвоявали с други мъже. Всички тези варианти се появяват спонтанно (de novo) при пациентите, което означава, че не са наследени. Учените също така откриха, че тези мутации на CNOT1 взаимодействат с известни гени на ASD - разкривайки генетична връзка с ASD, която може да бъде изследвана допълнително.

"Плодовите мухи са чудесен биологичен модел, защото можем да завършим генетични изследвания много бързо. Тази работа отне само няколко месеца, вместо потенциалното десетилетие, използвайки модел на мишка", казва Калвакури, съавтор на изследването. "Освен това генът CNOT1 е силно запазен между плодовите мухи и хората, което означава, че не се променя много, така че сме оптимисти, че тези открития могат да бъдат екстраполирани на хората."

След това учените планират да идентифицират кои молекулни компоненти взаимодействат с CNOT1, който функционира като скеле, което изгражда по-голям протеинов комплекс. Тази работа може да разкрие допълнителни потенциални лекарствени цели за интелектуални, обучителни или нарушения на паметта, включително ASD.

„Първата стъпка към подпомагане на деца със забавяне на невроразвитието е да се определи причината за състоянието“, казва Бодмър. "Нашата крайна надежда е да намерим лечение, което може да бъде приложено възможно най-рано, за да помогне на тези деца да останат на път в развитието си."

Изненадващо констатациите също имат последици за сърдечните заболявания, които са основният фокус на лабораторията на Бодмер.

„Значителна част от тези пациенти имат и сърдечни дефекти“, казва Бодмер. "И обратно, децата, които са родени със сърдечни дефекти, също са изложени на по-висок риск от развитие на ASD. Това проучване на CNOT1 също така предоставя неизвестна досега генетична връзка между сърдечната функция и ASD."