Vědci z Brna rozlouskli genetickou poruchu častou u amišů. Výzkum může vést až k léčbě nádorů
- Vědci z Brna (CEITEC MU) odhalili příčinu vzácné neurovývojové poruchy častější v uzavřených komunitách, jako jsou amišové.
- Popsali konkrétní mechanismus v buňce: narušený „sestřih“ RNA kvůli chybné komunikaci proteinů vede k poškození nervové soustavy, svalové slabosti i epilepsii.
- Objev publikovaný v časopise Nature Communications otevírá cestu k budoucí léčbě s možným přesahem až do vývoje terapií nádorových onemocnění.
Vědcům z Brna se podařilo objasnit jednu bolestivou pravdu týkající se uzavřených komunit, jako jsou amišové v Severní Americe. Častěji než v běžné populaci se tam objevují vzácná genetická onemocnění – u amišských dětí jde například o narušený vývoj nervové soustavy, který se projevuje svalovou slabostí nebo epileptickými záchvaty. O odhalení příčiny této vzácné neurovývojové poruchy výzkumem CEITEC Masarykovy univerzity a pracovišť ve Španělsku a Německu informoval prestižní časopis Nature Communications.
Hlavním důvodem častější existence vzácných mutací, jako je ta u amišů, bývá takzvaný founder effect, čili efekt zakladatele, a genetická izolace skupin způsobená sňatky uvnitř komunit a omezenou genetickou variabilitou. Vzácné mutace se pak nahromadí a jsou častější než v běžné populaci. Konkrétně se třeba se svalovou slabostí rodí přibližně jedno z 500 amišských dětí. Nejde ale o typickou poruchu pro tuto komunitu, vyskytuje se i v běžné populaci.
Právě proto je výzkum z Brna cenný, protože může stát na začátku vývoje globální terapie. „Jde o základní výzkum, nicméně výsledek, k němuž jsme došli, by mohl v budoucnu pomoci k léčbě tohoto genetického onemocnění s přesahem až k nádorové terapii,“ popisuje vedoucí výzkumu Dalibor Blažek.
Za sebou má poměrně širokou expertizu – vystudoval molekulární biologii a genetiku, po postdoktorském pobytu na univerzitě v San Franciscu (UCSF) se vrátil do Brna, kde založil výzkumnou skupinu, která se podepsala právě pod posledním úspěchem. Čerpala ale i z dalších pracovišť brněnského CEITEC a zahraniční spolupráce.
Ještě k jeho zmínce o nádorové terapii: Stejný mechanismus, jaký skupina popsala, může totiž hrát roli i při regulaci buněčného dělení – procesu, který bývá narušen právě u nádorových onemocnění.
O neurovývojové poruše časté u amišů vědci vědí dlouho. Skupina Dalibora Blažka díky tomu nemusela začínat od nuly náborem v komunitách. Známé konkrétně bylo, že porucha je spojena s malou změnou v jednom proteinu, ale dlouho nebylo jasné, jaký proces na úrovni buňky tato změna narušuje.
K čemu vědci konkrétně došli? Každá buňka musí genetickou informaci nejprve přepsat a poté upravit, aby ji mohla použít. Z původního „pracovního přepisu“ odstraní nepotřebné části a zbytek přesně spojí dohromady. Tento proces, označovaný jako sestřih RNA, je složen z mnoha na sebe navazujících kroků a je přísně řízený. Pokud celý proces neproběhne správně, nebo se dokonce v některém kroku zastaví, buňka nedokáže přepsanou genetickou informaci správně upravit do podoby, kterou může využít, a tím pádem nemůže fungovat, jak má.
Tým z CEITEC Masarykovy univerzity nyní popsal jeden z klíčových momentů tohoto procesu – konkrétní signál uvnitř buňky. Ten funguje jako kontrolní bod: teprve když je splněn, celý mechanismus se aktivuje a proces může pokračovat.
„Ukázali jsme, že během sestřihu RNA je v určitém přesně načasovaném kroku nezbytná chemická úprava proteinu SF3B1, díky které se na něj může navázat další protein (SNIP1). Pokud se tento signál nepředá správně, buňka nedokáže v procesu sestřihu pokračovat,“ vysvětluje první autorka studie Pavla Gajdušková.
Právě zde se výzkum propojuje s pacienty z amišské komunity. U postižených dětí se vyskytuje konkrétně drobná genetická změna v proteinu SNIP1, která narušuje jeho schopnost správně reagovat na signál zprostředkovaný upraveným proteinem SF3B1, a sestřih RNA tak neprobíhá tak efektivně jako u zdravého člověka. Výsledkem jsou chyby v sestřihu RNA, které buňka nedokáže opravit, a její fungování – zejména v nervové soustavě – je tím narušeno.
