Научные исследования
11-10-2024
Включение и выключение генов в течение патологии
Дата публикации: 28-08-2023
Обновлено: 28-08-2023
Тема: Научные исследования
Время чтения: 1 мин
Автор статьи
Clelia Andolina
Медицинский редактор
Alessandro Sessa
Редактор и переводчик
Viktoryia LuhakovaТо, как гены включаются и выключаются в клетках организма на разных этапах жизни, всегда было предметом изучения, но до сих пор мало что известно. Группа исследователей из больницы Ospedale San Raffaele под руководством доктора Alessandro Sessa из отделения стволовых клеток и нейрогенеза, изучающая тип редкого заболевания, синдром Шинцеля-Гидеона (SGS), показала, как определенные молекулярные изменения могут помочь пролить новый свет на этот аспект.
Синдром Шинцеля-Гидеона - это очень редкое, крайне тяжелое заболевание, от которого в настоящее время нет лекарства, и которое поражает младенцев с рождения. Выживаемость является низкой из-за прогрессирующей нейродегенерации, повышенного риска развития опухолей, рецидивирующих инфекций и дыхательной недостаточности. Заболевание вызывается мутациями в гене SETBP1, которые приводят к накоплению соответствующего белка и также являются причиной тяжелых форм лейкемии. К сожалению, патологические механизмы не известны, как и эффективные терапевтические подходы.
Научное исследование
В данной работе, только что опубликованной в научном журнале Nature Communications, исследователи из San Raffaele показали, что клетки, несущие генетический дефект, вызывающий SGS, имеют альтернативную программу регуляции генов по сравнению со здоровыми клетками: то есть они обнаружили, что молекулярные контроллеры, определяющие, какие гены включаются, на какое время и с какой силой, отличаются от здоровых клеток.
Следующим шагом стало понимание на экспериментальных моделях, как in vitro, так и in vivo, последствий этих различий. Были выявлены специфические дефекты в программах созревания клеток, особенно в нервной системе, которые могут стать ключом к определению новых путей лечения SGS.
Результаты исследования
"С целью выявления патологических механизмов, лежащих в основе заболевания, мы использовали как индуцированные плюрипотентные стволовые клетки человека (iPSCs), так и мышиные модели. Таким образом, мы смогли определить, что мутировавшие клетки, вызывающие заболевание, характеризуются не столько наличием другого набора генов, сколько тем, как они контролируются, то есть дерегулируются", - объясняет Alessandro Sessa.
Затем исследователи попытались интерпретировать последствия этого дефекта: "Выявленные нами различия в регуляции генов являются уникальным явлением в литературе, - говорит Mattia Zaghi, первый автор исследования, - это одновременно и дефект, вызванный генетической мутацией, и попытка клетки преодолеть его путем введения новых регуляторных элементов".
Будущее
Alessandro Sessa объясняет: "Влияние этого исследования заключается в том, что мы впервые описали молекулярные цепи, характерные для важных патологических мутаций, как при SGS, так и при раке крови, что может привести к идентификации новых терапевтических мишеней.
Выявление и подтверждение в нескольких различных экспериментальных системах молекулярной перестройки этих патологических состояний позволило нам описать возможные уязвимости, заложив основу для будущего выявления новых терапевтических возможностей в патологических состояниях, вызванных мутациями в гене SETBP1".