Missouri geneetilise häire juured on rahvusvahelise meeskonna poolt lahti harutatud

Missouri geneetilise häire juured on rahvusvahelise meeskonna poolt lahti harutatud
Missouri geneetilise häire juured on rahvusvahelise meeskonna poolt lahti harutatud
Anonim

Rahvusvaheline teadlaste meeskond on osaliselt lahti harutanud salapärase häire geneetilised üksikasjad, mis varem põhjustasid imikutel krampe ja surma ühe kuu jooksul pärast sündi.

Teadlased avastasid haruldase muutuse DNA-s kahes Missouri idaosa perekonnas, kellel on esinenud haigusseisund, mida nimetatakse X-seotud retsessiivseks idiopaatiliseks hüpoparatüreoidismiks (XLHPT): osa X-kromosoomist, inimese sugukromosoomist, on kahjustatud. eemaldatakse ja asendatakse 2. kromosoomi palju suurema osa geneetilise materjali koopiaga. Geneetilise koodi nii suurte piirkondade muutused, mis stabiilselt põlvest põlve edasi kanduvad, on üldiselt haruldased ja neid pole kunagi varem inimese X-kromosoomis täheldatud.

Uuringut juhtisid Inglismaa Oxfordi ülikooli teadlased ning see hõlmas Washingtoni ülikooli meditsiinikooli ja St. Louisi Shrinersi lastehaigla teadlasi.

Pikemas perspektiivis võivad selle häire seosed vere k altsiumitaseme ja paratüreoidhormooni sekretsiooniga ühel päeval aidata teadlasi, kes soovivad välja töötada uusi osteoporoosi ravimeetodeid. Praeguseks on aga tulemused peaaegu lõpetanud aastakümneid kestnud häire uurimise, mis on põlvkondade kaupa vaevanud kaht Missouri perekonda.

"Siiani on XLHPT-d täheldatud ainult nendes kahes Missouri idapoolses perekonnas ja see mõjutab ainult mehi – emased on selle kandjad, " ütleb Washingtoni ülikooli kooli meditsiini, pediaatria ja geneetika professor Michael Whyte, M. D. meditsiinist."Krambid ja surm ühe kuu jooksul pärast sündi on dramaatiline sümptomite kogum, nii et kui see probleem oleks kunagi kusagil mujal maailmas välja kujunenud, tundub tõenäoline, et sellest oleks teatatud."

Leiud ilmuvad ajakirja The Journal of Clinical Investigation oktoobrinumbris.

XLHPT on tõenäoliselt mõjutanud pereliikmeid vähem alt alates 19. sajandist ja seda kirjeldas 1960. aastal Saint Louisi ülikooli õppejõud Virginia Peden. Kuigi alguses tundus, et häire all kannatas kaks erinevat perekonda, suutsid teadlased 1996. aastal teaduslikult tuvastada märke kahe suguvõsa ühisest esivanemast.

Kui 1970. aastatel sai võimalikuks paratüreoidhormooni mõõtmine, tõdesid arstid, et perede meessoost lastel oli selle hormooni tase veres väga madal. Kõrvalkilpnäärme poolt toodetud hormoon on k altsiumi ja muude vereringes olevate materjalide regulaator.

Kui nad teadsid, et haigetel poistel on madal kõrvalkilpnäärme tase, hakkasid arstid neid eduk alt ravima suurte D-vitamiini annustega, mis taastasid nende vereringesüsteemi k altsiumitaseme. Selle tulemusena on XLHPT-st mõjutatud meeste oodatav eluiga nüüd normaalne.

Whyte ja teised said viimase kolme aastakümne jooksul järk-järgult sellest häirest ülevaate. 1986. aastal tuvastati selle seisundiga patsiendi lahkamisel, et kõrvalkilpnäärmed puuduvad ja arvatavasti pole neid kunagi moodustunud.

"See tegi ilmseks, et geneetilised muutused nendes perekondades häirisid embrüonaalse arengu ajal kõrvalkilpnäärmete loomise eest vastutavate geenide tegevust," selgitab Whyte. "Neli aastat hiljem tegi Oxfordi meeskond dr Rajesh Thakkeri juhtimisel kindlaks, kus need muutused X-kromosoomis toimusid."

Thakker, kes on Oxfordi meditsiiniprofessor, on jätkuv alt osalenud XLHPT põhjuse lahtiharutamise püüdlustes ja oli viimase uuringu vanemuurija.

Kui uurijad tegid kindlaks, et X-kromosoomi geneetilise materjali piirkond on asendatud, pöördusid nad inimgenoomi projekti poole, et saada andmeid selle kohta, millised geenid puuduvad puuduvas segmendis. Nende üllatuseks neid polnud – puuduv piirkond näis olevat geenikõrb, millel puudus igasugune valkude tootmiseks kasutatud teave.

Teadlased laiendasid oma seletuse otsimist ja märkisid, et geen nimega SOX3 oli X-kromosoomist eemaldatud segmendist vaid lühikese vahemaa kaugusel. See avas võimaluse, et SOX3 geeni aktiivsust reguleerivad molekulid võivad tavaliselt seostuda X-kromosoomi puuduva segmendiga. Kui see kromosoomi tükk on kadunud, ei pruugi SOX3 toimida nii, nagu peaks.

"Oxfordi uurijad näitasid, et SOX3 on aktiivne hiire embrüo õiges piirkonnas ja õigel ajal, et aidata kaasa kõrvalkilpnäärmete arengule, nii et see on vihje, et see võib olla geen mille tõttu kõrvalkilpnäärme moodustumine on häiritud, " ütleb Deborah Wenkert, M. D., St. Louis'i Shrinersi haigla teadur.

Whyte'i sõnul võib täielik arusaam sellest, kuidas geneetiline muutus häirib kõrvalkilpnäärmete moodustumist, olla ühel päeval kasulik teadlastele, kes töötavad uute ravimeetodite kallal osteoporoosi, eakate inimeste seas levinud luude nõrgenemise korral.

"Paratüreoidhormooni fragmenti kasutatakse praegu osteoporoosi raviks," märgib ta. "Kõik, mis lülitab sisse või välja paratüreoidhormooni sekretsiooni, võib olla kasulik osteoporoosi ja võib-olla ka muude luuhaiguste ravis."

Bowl MR, Nesbit MA, Harding B, Levy E, Jefferson A, Volpi E, Rizzoti K, Lovell-Badge R, Schlessinger D, Whyte MP, Thakker RV. Interstitsiaalne deletsioon-sisestus, mis hõlmab kromosoome 2p25.3 ja Xq27.1, SOX3 lähedal, põhjustab X-seotud retsessiivset hüpoparatüreoidismi. The Journal of Clinical Investigation, oktoober 2005.

Inglismaa meditsiiniuuringute nõukogu, Wellcome Trust ja Shriners Hospitals for Children rahastasid seda uuringut.

Washingtoni ülikooli meditsiinikooli täiskohaga ja vabatahtlikud õppejõudude arstid on ka Barnes-Jewish ja St. Louisi lastehaigla meditsiinipersonal. Meditsiinikool on üks juhtivaid meditsiiniuuringute, õppe- ja patsiendihooldusasutusi riigis, mis on praegu USA uudiste ja maailma aruande järgi riigis kolmandal kohal. Tänu oma sidemetele Barnes-Jewish ja St. Louisi lastehaiglatega on Meditsiinikool seotud BJC He althCare'iga.

Populaarne teema