Ученые из Института Уолтера и Элизы Холл и Университета Мельбурна использовали инновационные технологии для определения гена, ответственного за редкое, но смертельное наследственное заболевание мозга. Открытие позволит диагностировать болезнь с помощью анализа крови, а не биопсии головного мозга.
Д-р Мелани Бахло, г-жа Кэтрин Смит и г-жа Кэтрин Бромхед из отдела биоинформатики Института Уолтера и Элизы Холл в сотрудничестве с неврологом и специалистом по эпилепсии профессором Сэмом Берковичем и доктором Тодором Арсовым из Мельбурнского университета обнаружили мутации в гене CLN6 на хромосома 15 является причиной наследственной рецессивной болезни Куфса типа А. Статья опубликована в Американском журнале генетики человека.
Болезнь Куфа – редкое, но смертельное наследственное нейродегенеративное заболевание, обычно выявляемое в раннем взрослом возрасте. Симптомы со стороны мозга возникают в результате накопления в клетках мозга жира, который токсичен для клеток, вызывая такие симптомы, как эпилепсия, деменция, нарушение двигательной функции и интеллектуальное ухудшение. Это затрагивает примерно 1 из 1000000 человек.
Профессор Беркович, глава Исследовательского центра эпилепсии в Мельбурнском университете и Комплексной программы эпилепсии в Austin Health, сказал, что идентификация гена CLN6 позволит использовать более эффективные и гораздо менее инвазивные методы для ранней диагностики болезни Куфса.
"В настоящее время единственный способ надежно диагностировать это заболевание – это сделать инвазивную и опасную биопсию мозга или вскрытие," Профессор Беркович сказал. "Открытие гена, лежащего в основе болезни Куфса типа А, позволит нам использовать быстрый и простой анализ крови для генетического тестирования этого заболевания. Это также даст нам возможность проводить скрининг на болезнь у людей из семей повышенного риска и сделает возможным генетическое консультирование, которое, как мы уже знаем, очень важно для пациентов."
В инновационной работе доктора Бахло и г-жи Смит использовались данные, полученные из ДНК человека, что называется генотипированием SNP. В сочетании со сложным математическим и статистическим анализом эта информация помогла им идентифицировать область в геноме человека, которая может содержать ошибку ДНК, которая вызывает болезнь Куфса, которая привела к открытию мутаций гена.
"Генетическая причина болезни Куфа оставалась загадкой более 25 лет, потому что редкость этого состояния означала, что наши группы пациентов были настолько малы, что мы не могли надежно определить какие-либо конкретные генетические мутации, которые вызвали их болезнь," Доктор Бахло сказал. "В этом исследовании мы использовали инновационный набор узкоспециализированных методов и статистических алгоритмов, которые компенсировали небольшой размер выборки и позволили нам взглянуть на весь генетический код людей с болезнью Куфса, чтобы определить, в какой области ДНК была мутация, вызвавшая болезнь. Обнаружение гена CLN6 как причины болезни Куфса – отличный результат для нас и для людей, страдающих этой ужасной болезнью."
Профессор Беркович сказал, что наилучшим возможным результатом исследования будет разработка лечения болезни Куфса, которая в настоящее время неизлечима и неизменно приводит к летальному исходу. "Общая цель и надежда этой работы – всегда иметь возможность использовать открытие для преобразования в лечение, но до этого еще далеко," он сказал.
Профессор Беркович сказал, что сотрудничество его команды с биоинформатической группой доктора Бахло в институте дало несколько впечатляющих результатов за короткое время. Это включает в себя ряд важных результатов для страдающих эпилепсией, с генетической основой для четырех связанных с эпилепсией заболеваний, обнаруженных за последние четыре года.
Д-р Бахло сказал, что новаторское исследование, использованное для поиска гена, ответственного за болезнь Куфа, может стать ключом к поиску генетической причины ряда других наследственных заболеваний, включая другие заболевания, связанные с эпилепсией, глухоту и некоторые семейные виды рака.
"Эти новые методы использования статистических данных и математических алгоритмов для отслеживания генетической основы болезни сегодня действительно находятся на переднем крае медицинских исследований," Доктор Бахло сказал. "Обнаружение генов, ответственных за определенные заболевания, поможет нам в наших поисках новых диагностических инструментов, а также обеспечит основу для фундаментальной биологии, которая приведет к разработке новых лекарств и методов лечения болезней."