Mokslininkai naudoja DNR metilinimo modelius kaip planą, skirtą nustatyti sunkios vaikų epilepsijos priežastis

Mokslininkai naudoja DNR metilinimo modelius kaip planą, skirtą nustatyti sunkios vaikų epilepsijos priežastis

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Norėdami veiksmingai gydyti ligą ar sutrikimą, gydytojai pirmiausia turi žinoti pagrindinę priežastį. Taip yra dėl vystymosi ir epilepsinės encefalopatijos (DEE), kurių pagrindinės priežastys gali būti labai sudėtingos ir nevienalytės.

St. Jude'o vaikų tyrimų ligoninės mokslininkai įrodė DNR metilinimo modelių vertę nustatant pagrindinę DEE priežastį, parodydami specifinį genų metilinimą ir genomo masto metilinimo „episignarus“, kurie gali padėti nustatyti DEE sukeliančius genus. Išvados buvo paskelbtos šiandien Gamtos komunikacijos.

DEE paveikia 1 iš 590 vaikų ir apima daugiau nei 825 genus. Dabartiniais testavimo metodais galima kliniškai nustatyti pagrindinę priežastį arba etiologiją maždaug 50 % asmenų DEE, o tai padeda gydytojams ir šeimoms gauti tinkamą priežiūrą ir paramą. Tačiau likusi pusė visų pacientų etiologijų lieka neišspręstos.

„Maždaug pusė pacientų, sergančių DEE, gaus diagnozę, o pusė jų – ne“, – sakė bendraautorė Heather Mefford, MD, mokslų daktarė, Sent Džudo vaikų neurologinių ligų tyrimų centras ir Ląstelių skyrius. & Molekulinė biologija.

Kai vaikui diagnozuojama DEE, encefalopatijos susiejimas su konkrečiu genu gali leisti gydytojui suteikti tinkamą gydymą arba kontroliuoti sutrikimo simptomus. Šios žinios yra neįkainojamos ir šeimai.

„Pusė, kuriai nebus diagnozuota, ne tik negalės gauti genų specifinių rekomendacijų savo terapijoje, bet ir negalės susieti su šeimų organizacijomis, galinčiomis susieti juos su kitomis šeimomis, auginančiomis vaikų, kurios taip pat turi mutacijų. tame gene“, – paaiškino Meffordas.

Retų genetinių ryšių su DEE nustatymo vertė

Spręsti genetines pagrindines DEE priežastis buvo ilgalaikis Meffordo tikslas, kuris padėjo diagnozuojamų atvejų skaičių padidinti iki 50%, palyginti su maždaug 5% vos prieš dešimtmetį.

Šiandien 80% identifikuojamų DEE gali būti paaiškinti 27 genais. Norint išspręsti likusius neišspręstus atvejus, reikia nustatyti daugybę retų sutrikimo atvejų – iššūkį, kurį priėmė pirmasis autorius ir St. Jude Biomedicinos mokslų universiteto studentė Christy LaFlamme.

„Vienas iš būdų, kaip pasiekti likusius 50 %, yra ištirti, į ką tradiciniai testai neatsižvelgia“, – sakė LaFlamme. „Dabartiniai testai nenagrinėja nekoduojančios erdvės, kuri reguliuoja genų ekspresiją. Daugelis šių sutrikimų atsiranda dėl epilepsijos genų ekspresijos praradimo.”

DNR metilinimo pirštų atspaudai siūlo sprendimą

Meffordas tiria epigenetiką, genų ekspresijos pokyčius, kurie gali būti susiję su DNR pokyčiais arba ne, kaip galimą sprendimą. Vienas iš tokių epigenetinių pokyčių apima procesą, gyvybiškai svarbų genų ekspresijai, vadinamą DNR metilinimu. Šis procesas panašus į tai, kad virėjas šalia recepto palieka pastabas, liepdamas skaitytojui praleisti arba pakartoti žingsnį.

„Kai kurių genetinių sutrikimų atveju kiekvienas, turintis to paties geno mutaciją, turi metilinimo profilį visame genome, todėl jie patenka į kategoriją su visais kitais, turinčiais tą patį genetinį sutrikimą“, – sakė Meffordas. Šis metilinimo kraštovaizdis vadinamas „episignatūra“ ir yra panašus į DEE piršto atspaudą.

Nors episignatūra leido tyrėjams plačiai nustatyti DEE sukeliančius variantus, atidžiau pažvelgus į atskirus metilinimo atvejus, vadinamus reta metilinimo analize, atsirado dar viena galimybė.

„Pagrindinė ligos priežastis pasireiškia episignatūra, kuri gali būti to geno žymeklis“, – paaiškino LaFlamme. „Esant retiems metilinimo įvykiams, jų analizė gali tiesiogiai nurodyti ligos priežastį.”

Naujos technologijos padeda aptikti retą metilinimą

Ištyrus šiuos retus metilinimo įvykius visame genome, naudojant ilgai skaitytą DNR seką, mokslininkai atkreipė dėmesį į DNR sritis, kurios paprastai nėra vertinamos, ir siūlo atsakymą į šių atvejų priežastis.

Šis vienas ar du smūgiai leido tyrėjams nustatyti DEE priežastinę ir galimą etiologiją 2% anksčiau nenustatytų atvejų. Tai dar vienas svarbus žingsnis nustatant retus DEE atvejus ir dar viena priemonė, padedanti diagnozuoti DEE sergančius vaikus.

Meffordas yra pasiryžęs ir toliau rimtai kovoti. Jos įtraukimas į St. Jude Pediatric Translational Neuroscience Initiative reiškia vadinamąjį „N iš kelių“ – retesnių neurologinių sutrikimų, tokių kaip DEE, atvejai, kuriuos galima ir toliau spręsti.

„Mes vis dar stengiamės išspręsti likusius atvejus. Mes visada naudojome naujas technologijas, tokias kaip naujos kartos sekos nustatymas prieš 10 metų, o dabar – metilinimo analizė ir ilgai skaitytas sekos nustatymas”, – sakė Meffordas. „Mes visada ieškome technologijų, kurios suteiktų mums naujos informacijos, kad galėtume išspręsti tuos atvejus.