Mutacje w genach mogą powodować śmiertelną bezsenność

Według naukowców każda osoba w genach ma więcej niż 50 mutacji w genach, co może spowodować rozwój poważnej choroby, a nawet śmierci. Ale najczęściej te mutacje nie objawiają się w żaden sposób, a człowiek żyje szczęśliwie do starości. Małżonkowie Sonia Vallab i Eric Minikel postanowili dowiedzieć się, dlaczego mutacje często się nie ujawniają, dla Sonya to badanie było kluczowe, ponieważ ona sama jest nosicielem mutacyjnego genu, który powoduje rozwój śmiertelnej bezsenności.

U badacza kilka lat temu po śmiertelnej bezsenności matki zmarła, dana choroba jest dziedziczna, a śmiertelność z niego wynosi 100%. Choroba nie objawia się od wielu lat, a pierwsze objawy zaczynają pojawiać się około 50 lat, kiedy większość ludzi ma już dzieci. Prawdopodobieństwo, że dzieci otrzymają śmiertelny gen, wynosi 50%. Choroba objawia się ciężką bezsennością, w której różne, nawet najsilniejsze pigułki nasenne są bezsilne, pacjent zaczyna cierpieć na ataki paniki, a za kilka miesięcy zaczyna się śmierć.

Naukowcy zauważają, że przyczyną rozwoju choroby są zmienione białka (priony). Mutacje występują w chromosomie 20, w genie PRNP i wiążą tylko jeden aminokwas - asparaginę. Priony rozmnażają się bardzo szybko, co prowadzi do tworzenia płytek amyloidowych, które gromadzą się w części mózgu odpowiedzialnej za sen. Według niektórych ekspertów prowadzi to do poważnych zaburzeń snu, które nie są dostępne w nowoczesnych metodach leczenia.

Po tym, jak Sonia Vallab straciła matkę, przeszła badanie genetyczne i dowiedziała się, że może również umrzeć z powodu śmiertelnej bezsenności. W czasie analizy dziewczynka miała 26 lat i nie chciała się poddać, wraz z mężem nauczyła się być biologiem, aby dowiedzieć się wszystkiego o chorobie dziedzicznej i spróbować uniknąć tragicznego końca.

Przede wszystkim małżonkowie postanowili sprawdzić, czy obecność mutacji w genie zawsze wywołuje rozwój choroby. Jak wynika z wcześniejszych badań, wiele potencjalnie szkodliwych mutacji nie objawia się w żaden sposób. Duże badania genetyczne umożliwiły zebranie bazy danych o egzekucjach 60 000 ludzi, która pomogła zidentyfikować częstotliwość mutacji w różnych populacjach, a także dowiedzieć się, które białka są kodowane i jaki jest ich cel.

Ta baza danych pozwala badaczom określić, jaką chorobę wywoła określona mutacja. Mutacja D178N jest odpowiedzialna za rozwój chorób prionowych, które obejmują śmiertelną bezsenność.

3 lata temu Sonya przestudiowała komórki macierzyste, a jej mąż bioinformatykę, razem studiowali w jednym ze szpitali w Massachusetts. W tym samym czasie był znajomy z genetykiem Danielem MacArthurem, który brał udział w tworzeniu bazy danych. Mąż Sonya zdecydowała się dołączyć do zespołu MacArthura, aby dowiedzieć się, czy mutacje odkryte przez jego żonę są naprawdę niebezpieczne dla życia.

Po zakończeniu prac na bazie (w 2014 r.) Pracownicy służby zdrowia i naukowcy uznali, że pomogłoby to w zrozumieniu ryzyka genetycznego. W sierpniu tego roku, MacArthur i jego współpracownicy w Journal opublikował artykuł, w którym twierdzili, że wiele mutacje w genach nie są niebezpieczne, a ludzie pełnosprawnych są wspólne nieprawidłowe geny.

Odnośnie mutacji w genie PRNR, oddzielne badanie zostało przeprowadzone przez Sonya i jej męża, w którym przebadali dane od ponad 15 000 osób cierpiących na różne choroby prionowe i porównali je z danymi osób z bazy danych MacArthur i innych badań. Zidentyfikowano 52 osoby z mutacjami w odpowiednich genach, co wyraźnie wskazuje, że choroby prionowe są dość powszechne. Ale mutacje D178N nie zostały wykryte w grupie kontrolnej, co oznacza, że prawdopodobieństwo wystąpienia śmiertelnej choroby w Wallab wynosi 100%. Jedyną szansą na zbawienie dziewczyny jest opracowanie skutecznego leku przeciw śmiertelnej bezsenności.

Mąż Soni, po przestudiowaniu bazy danych MacArthura, odkrył, że aktywność mutacyjnych genów może zostać stłumiona. Według Mikikela, jeśli uda się znaleźć sposób, nie naruszając funkcji organizmu, aby zapobiec reprodukcji prionów, wówczas można powstrzymać rozwój choroby. Teraz para pracuje z biochemiką Stuartem Schreibrem i próbuje stworzyć leki do leczenia śmiertelnej bezsenności. Teraz Wallab ma 32 lata i ma średnio 20 lat, aby znaleźć lekarstwo na śmiertelną chorobę.

[1], [2]