Mutācijas gēnos var izraisīt letālu bezmiegu

Pēc zinātnieku domām, katram cilvēkam ir vairāk nekā 50 gēnu mutācijas, kas var izraisīt nopietnas slimības attīstību un pat nāvi. Taču visbiežāk šīs mutācijas nekādā veidā neizpaužas, un cilvēks mierīgi nodzīvo līdz sirmam vecumam. Laulātie Sonja Vallaba un Ēriks Minikels nolēma noskaidrot, kāpēc mutācijas bieži neizpaužas; Sonjai šis pētījums bija vitāli svarīgs, jo viņa pati ir mutācijas gēna nesēja, kas izraisa letāla bezmiega attīstību.

Pirms vairākiem gadiem kāda pētnieka māte nomira no letāla bezmiega, šī slimība ir iedzimta un mirstības līmenis ir 100%. Slimība neizpaužas daudzus gadus, un pirmie simptomi sāk parādīties ap 50 gadu vecumu, kad lielākajai daļai cilvēku jau ir bērni. Varbūtība, ka nāvējošais gēns tiks nodots bērniem, ir 50%. Slimība izpaužas kā smags bezmiegs, kurā dažādas, pat visspēcīgākās miega zāles ir neefektīvas, pacients sāk ciest no panikas lēkmēm, un pēc dažiem mēnešiem iestājas nāve.

Zinātnieki norāda, ka slimības cēlonis ir izmainīti proteīni (prioni). Mutācijas notiek 20. hromosomā, PRNP gēnā, un pie tās ir piesaistīta tikai viena aminoskābe – asparagīns. Prioni ļoti ātri vairojas, kā rezultātā veidojas amiloīda plāksnes, kas uzkrājas smadzeņu daļā, kas atbild par miegu. Pēc dažu ekspertu domām, tieši tas noved pie smagiem miega traucējumiem, kurus nevar ārstēt ar mūsdienu ārstēšanas metodēm.

Pēc mātes zaudēšanas Sonja Vallaba veica ģenētiskos testus un uzzināja, ka viņa var nomirt arī no letāla bezmiega. Testa laikā meitenei bija 26 gadi, un viņa nevēlējās padoties, kopā ar vīru studēja bioloģiju, lai uzzinātu visu par iedzimto slimību un mēģinātu izvairīties no traģiskas beigas.

Pirmkārt, pāris nolēma noskaidrot, vai mutācijas klātbūtne gēnā vienmēr provocē slimības attīstību. Kā bija skaidrs no iepriekšējiem pētījumiem, daudzas potenciāli bīstamas mutācijas nekādā veidā neizpaužas. Liels ģenētiskais pētījums ļāva apkopot 60 tūkstošu cilvēku eksomu datubāzi, kas palīdzēja noteikt mutāciju biežumu dažādās populācijās, kā arī noskaidrot, kuri proteīni ir iekodēti un kāds ir to mērķis.

Šī datubāze ļauj pētniekiem noteikt, pie kādas slimības novedīs konkrēta mutācija. D178N mutācija ir atbildīga par prionu slimību attīstību, tostarp letālu bezmiegu.

Pirms 3 gadiem Sonja pētīja cilmes šūnas, bet viņas vīrs – bioinformātiku, viņi kopā studēja vienā no Masačūsetsas slimnīcām. Tajā laikā viņi iepazinās ar ģenētiķi Danielu Makartūru, kurš piedalījās datubāzes izveidē. Sonjas vīrs nolēma pievienoties Makartūra komandai, lai noskaidrotu, vai viņa sievai atklātās mutācijas patiešām ir dzīvībai bīstamas.

Kopš datubāzes pabeigšanas 2014. gadā veselības aprūpes speciālisti un zinātnieki ir atzinuši, ka tā patiešām varētu mainīt mūsu izpratni par ģenētiskajiem riskiem. Šī gada augustā Makartūrs un viņa kolēģi publicēja rakstu žurnālā, kurā norādīts, ka daudzas gēnu mutācijas ir nekaitīgas un ka patoloģiski gēni ir izplatīti veseliem cilvēkiem.

Attiecībā uz PRNP gēna mutācijām Sonja un viņas vīrs veica atsevišķu pētījumu, kurā viņi pētīja vairāk nekā 15 tūkstošu cilvēku, kas cieš no dažādām prionu slimībām, datus un salīdzināja tos ar MacArthur datubāzes un citu pētījumu datiem. Tika identificēti 52 cilvēki ar mutācijām atbilstošajos gēnos, kas skaidri norādīja, ka prionu slimības ir diezgan izplatītas. Taču kontroles grupā D178N mutācijas netika konstatētas, kas nozīmē, ka Vallabh letāla slimības attīstības varbūtība ir 100%. Vienīgā iespēja glābt meiteni ir efektīvas zāles izstrāde pret letālu bezmiegu.

Sonjas vīrs, izpētījis Makartūra datubāzi, atklāja, ka mutāciju gēnu aktivitāti var nomākt. Pēc Minikela teiktā, ja izdosies atrast veidu, kā novērst prionu vairošanos, netraucējot organisma funkcijas, slimību varēs apturēt. Pāris pašlaik strādā ar bioķīmiķi Stjuartu Šreiberu un cenšas radīt zāles letāla bezmiega ārstēšanai. 32 gadus vecajai Vallabai ir vidēji 20 gadi, lai atrastu līdzekli pret šo nāvējošo slimību.

[ 1 ], [ 2 ]