«Мы исследуем генетические причины сложных неврологических состояний различных типов, таких как расстройства аутистического спектра и умственная отсталость», — сказал первый автор д-р. Сяо-Туан Чао, научный сотрудник педиатрической неврологии Медицинского колледжа Бейлора. "Такие состояния продолжительны, проявляются в очень раннем возрасте и варьируются от легких до тяжелых. Они могут влиять на разные неврологические функции; однако иногда у них есть общие черты. Для многих из этих состояний нет точного диагноза, лечение ограничено и нет лечения."Чао и его коллеги сделали шаг к лучшему пониманию некоторых из этих условий.
Они обнаружили новые мутации гена EBF3 у трех пациентов с недавно описанным синдромом. «Основные особенности пациентов включают задержку в развитии, проблемы с координацией, ограниченную мимику в раннем возрасте и ненормальное вербальное общение и социальное поведение. Они также могут иметь повторяющиеся двигательные движения, высокий порог боли и когнитивные нарушения », — сказал Чао. "Этот недавно описанный синдром имеет много общего с тем, что мы видим при расстройствах аутистического спектра, но также и важные различия."
Исследователи использовали секвенирование всего экзома, лабораторный метод, который позволяет идентифицировать все гены в геноме человека.
У пациентов были выявлены два новых варианта гена EBF3, которых не было у родителей пациентов. Мутации EBF3 редки в общей популяции, но чаще встречаются у людей с расстройствами аутистического спектра и умственной отсталостью.
«Известно, что этот ген необходим для нормального развития нервной системы», — сказал Чао. "Это один из ключевых факторов, влияющих на то, как нейроны развиваются и соединяются друг с другом, но он не был подробно изучен. В моделях на животных мутации, из-за которых ген теряет свою функцию, приводят к гибели эмбриона.
EBF3 никогда раньше не ассоциировался с заболеванием."
Модели показывают, что ген EBF3 вызывает нарушения развития нервной системы
То, что у трех пациентов с нарушениями развития есть мутации в одном и том же гене, не является достаточным доказательством того, что мутации вызывают состояние.
Чтобы определить, могут ли мутации вызывать проблемы нервного развития, ученые проверили эффект мутаций у лабораторной плодовой мухи Drosophila melanogaster.
«Мы генетически модифицировали плодовых мушек, чтобы они несли мутации, присутствующие у пациентов», — сказал Чао. "Дефектный генный продукт не может выполнять функции нормального гена; эффект настолько серьезен, что эмбрионы мух не выживают.
С другой стороны, когда мы представили нормальную версию человеческого гена, файлы развивались нормально."
Улучшенная диагностика
Идентификация вариантов EBF3, которые могут вызывать нарушения развития нервной системы, улучшила генетическую диагностику этих состояний.«Мы можем поставить генетический диагноз пациентам, которые не знали причину своего заболевания», — сказал Чао. "Это дает некоторое облегчение их родителям и дает возможность заручиться поддержкой сообщества родителей, чьи дети страдают схожими расстройствами. Кроме того, лучше понимая, как люди страдают от дисфункции EBF3, мы, врачи, лучше подготовлены к прогнозированию результатов развития этих детей.«« Возможность увидеть наши исследования на плодовых мушках, которые помогли нам поставить диагноз пациенту в нашей собственной больнице, была очень приятной.
Знание генетической основы позволяет лучше понять это заболевание мозга ", — сказал доктор. Майкл Ф. Ванглер, доцент кафедры молекулярной генетики и генетики человека в Бейлоре, старший автор статьи.