Naujas Kolumbijos mokslininkų darbas apvertė vadovėlinį genetikos principą ir atskleidė, kodėl kai kurie žmonės, turintys ligas sukeliančius genus, nejaučia jokių simptomų.
Kiekvienas biologijos studentas sužino, kad kiekvienoje mūsų kūno ląstelėje (išskyrus spermatozoidus ir kiaušialąstes) yra po dvi kiekvieno geno kopijas, po vieną iš kiekvieno iš tėvų, ir kiekviena kopija ląstelėje atlieka vienodą vaidmenį.
Naujasis tyrimas rodo, kad kai kurios ląstelės dažnai yra šališkos, kai kalbama apie kai kuriuos genus ir inaktyvuoja vieno iš tėvų kopiją – reiškinį, kuris buvo atrastas maždaug prieš dešimtmetį, tačiau nebuvo žinoma, kad jis įtakotų ligos baigtį, kaip atskleidžia naujas tyrimas.
Kolumbijos mokslininkai ištyrė tam tikras paprastų žmonių imunines ląsteles, kad įvertintų reiškinį ir nustatė, kad šios ląstelės buvo inaktyvavusios motinos arba tėvo geno kopiją 1 iš 20 genų, naudojamų ląstelėje.
„Tai rodo, kad mūsų DNR yra daugiau plastiškumo, nei manėme anksčiau“, – sako tyrimo vadovas Dusanas Bogunovičius, Kolumbijos universiteto Vagelos gydytojų ir chirurgų koledžo vaikų imunologijos profesorius.
„Taigi kai kuriose jūsų kūno ląstelėse kas 20-as genas gali būti šiek tiek daugiau mamos, šiek tiek mažiau tėčio arba atvirkščiai. Kad viskas būtų dar sudėtingiau, baltųjų kraujo kūnelių atveju tai gali skirtis nei inkstuose. ląstelės, ir galbūt tai gali pasikeisti su laiku.”
Šie rezultatai buvo paskelbti žurnale sausio 1 d Gamta.
Naujajame tyrime paaiškinamas ilgalaikis medicinos galvosūkis: kodėl kai kurie žmonės, paveldėję ligą sukeliančią mutaciją, patiria mažiau simptomų nei kiti, turintys tą pačią mutaciją?
„Daugeliu ligų matysime, kad 90 % mutaciją nešiojančių žmonių serga, tačiau 10 % mutaciją nešiojančių žmonių visai neserga“, – sako mokslininkas Bogunovičius, tiriantis vaikus, turinčius retų imunologinių sutrikimų. Kolumbijos universiteto Irvingo medicinos centras.
Įtraukę tarptautinę bendradarbių komandą, mokslininkai ištyrė keletą šeimų, turinčių skirtingų genetinių sutrikimų, turinčių įtakos jų imuninei sistemai. Kiekvienu atveju ligą sukelianti kopija buvo labiau tikėtina, kad ji buvo aktyvi sergantiesiems ir buvo slopinama sveikiems giminaičiams, kurie paveldėjo tuos pačius genus.
„Buvo spėliojama, kad šis polinkis į vieną ar kitą kopiją gali paaiškinti didelius genetinės ligos sunkumo skirtumus, tačiau iki šiol nebuvo jokių eksperimentinių įrodymų”, – sako Bogunovičius.
Nors dabartiniame darbe buvo nagrinėjamos tik imuninės ląstelės, Bogunovičius teigia, kad selektyvus motinos ar tėvo geno kopijos šališkumas paveikė ne tik su imunitetu susijusius genus. „Mes nematome pirmenybės imuniniams genams ar bet kuriai kitai genų klasei, todėl manome, kad šis reiškinys gali paaiškinti didelį ligos sunkumo skirtumą, kurį matome esant daugeliui kitų genetinių būklių“, – sako jis ir priduria, kad „tai gali būti tik ledkalnio viršūnė“.
Šis reiškinys gali padėti paaiškinti ligas su paūmėjimu, pvz., vilkligę, ligas, atsirandančias po aplinkos veiksnių ir galinčių turėti įtakos vėžiui.
Genetinių ligų gydymo ateitis
Tyrimo išvados rodo visiškai naują paveldimų ligų diagnozavimo ir galbūt net gydymo paradigmą.
Tyrėjai siūlo išplėsti standartinį genetinių ligų apibūdinimą, įtraukiant pacientų „transkriptotipus“, jų genų aktyvumo modelius, be jų genotipų.
„Tai pakeičia ne tik DNR, bet ir RNR tyrimo paradigmą, kuri, kaip parodėme savo tyrime, nėra vienoda visų tipų ląstelėse ir laikui bėgant gali keistis“, – sako Bogunovičius.
Jei mokslininkai gali nustatyti selektyvaus genų inaktyvavimo mechanizmus, jie taip pat galės gydyti genetines ligas nauju būdu, pakeisdami paciento genų ekspresijos modelį, kad slopintų nepageidaujamą kopiją.
Pabrėždamas, kad tokios strategijos dar toli nuo klinikinio panaudojimo, Bogunovičius nusiteikęs optimistiškai. „Bent jau ląstelių kultūroje laboratorijoje galime tai padaryti, todėl tokiu būdu manipuliavimas gali paversti kažkieno genetinę ligą ne liga, darant prielaidą, kad mums pasiseks“.