Исследователи Школы медицины Университета Мэриленда выявили новый ген, который может быть связан с определенными нейродевелопментальными расстройствами и интеллектуальными нарушениями. Исследователи полагают, что обнаружение генов, участвующих в определенных типах нарушений развития, обеспечит важный шаг в определении причины этих нарушений и, в конечном счете, в разработке потенциальных методов лечения для их лечения. Статья была недавно опубликована в американском журнале по генетике человека.
Сообщается, что около 3% населения мира страдает умственной отсталостью. До половины случаев связано с генетикой, однако, поскольку многие тысячи генов способствуют развитию мозга, было трудно определить конкретную причину для каждого пациента.
После того как исследователи идентифицировали ген, они работали с коллегами, чтобы поставить клинический диагноз 10 другим семьям по всему миру, у которых были родственники с этим заболеванием. Учёные также использовали рыбок данио, чтобы показать роль этого гена в развитии и выживании, демонстрируя его важность для правильного функционирования нейронов мозга.
“Наша цель состоит в том, чтобы найти как можно больше этих генов, необходимых для функционирования мозга, и передать эти знания пациентам и семьям, чтобы обеспечить клинически значимый генетический диагноз”, – рассказывает Сайма Риазуддин, доктор философии, профессор оториноларингологии, биохимии и молекулярной биологии.
Доктор Риазуддин и ее команда регулярно сотрудничают с несколькими учеными в Пакистане, изучающими группу из 350 семей, географически изолированных, что в результате привело к инбридингу, приводящему к генетическим нарушениям, таким как расстройство нервного развития и умственная отсталость.
Команда сосредоточилась на одной конкретной семье с двумя братьями и дядей с симптомами умственной отсталости, задержки речи и других этапов развития, а также эпилепсии. Другие члены семьи с похожими симптомами умерли в детстве или в раннем взрослом возрасте. Учёные определили, что в этом виновен ген AP1G1.
Затем, сотрудничая с 27 другими учреждениями, команда смогла идентифицировать десять других семей с вариациями того же гена, которые привели к задержке роста и умственной отсталости. Эти семьи жили в Италии, Германии, Нидерландах, Польше и Соединенных Штатах.
Чтобы определить роль этого гена в развитии, исследователи сконструировали зебру без Ap1g1. Все эти эмбрионы зебры начали отмирать на четвертый день. Когда исследователи добавили обратно мутировавшие версии генов, подобные тем, которые были обнаружены в семьях с расстройствами нейродевелопмента и умственной отсталостью, они увидели целый спектр симптомов: некоторые эмбрионы зебры отмирали, некоторые имели серьезные структурные дефекты, а другие – лишь незначительные деформации.
Ген AP1G1 содержит информацию для создания белка-адаптера, Белка 1 гамма 1 (AP1y1). Этот белок является одним из пяти компонентов, составляющих белковый комплекс адаптера, который строит транспортные везикулы для перемещения материалов вокруг клеток.
Учёные создали нормальную и мутантную версии AP1G1, которые они поместили в клетки млекопитающих с маркированными красным грузом молекулами. Клетки с мутантными версиями AP1G1 имели везикулы, задерживающие доставку своего груза или вообще не доставляли его.
“Совершенствование клинической диагностики развития этих расстройств может в конечном итоге обеспечить новые цели для терапии для того, чтобы в один прекрасный многие люди смогли жить самостоятельно”, – говорит Альберт, заслуженный профессор и декан медицинского факультета Мэрилендского университета.
