يتم تنظيم التعبير الجيني بإحكام ، حيث تظهر العديد من الجينات إسكات خاص بالخلية عندما يعطل منتجها البروتيني الوظيفة الخلوية الطبيعية. تتحكم العناصر غير المشفرة إلى حد كبير في هذا الإسكات ، وقد يتسبب تعطيلها في الإصابة بأمراض بشرية.
أصبحت منطقة من الجينوم لم تحظ باهتمام كبير في علم الوراثة الطبية مصدرًا لمرض نادر. مجموعة في جامعة إكستر اكتشف تغيرات جينية في منطقة تنظم وظيفة الجينوم عن طريق تشغيل الجينات أو إيقاف تشغيلها. نتيجة لذلك ، وجدوا مفتاحًا يمكن أن يساعد في تحديد الأسباب الأخرى للأمراض غير الشائعة.
هذا البحث هو مثال غير عادي لمرض تسببه طفرات خارج الإكسوم ، منطقة الجينوم التي ترمز للجينات. الجين المسمى HK1 الذي لا يلعب عادة أي دور في أنسجة الجسم ذات الصلة ، في هذه الحالة ، البنكرياس ، تم العثور عليه ، لأول مرة ، متأثرًا بالتغيرات.
بحث العلماء عن سبب وراثي لـ فرط الأنسولين الخلقي اتخذ مسارًا أكثر تعقيدًا. على عكس مرض السكري ، تؤدي هذه الحالة إلى إفراز البنكرياس للأطفال بشكل مفرط من الأنسولين. قد يولد الأطفال بحجم كبير جدًا ويعانون من مشاكل تتعلق بانخفاض نسبة السكر في الدم. إذا لم يتم علاج المرض بشكل صحيح ، فقد ينفد الدماغ من العناصر الغذائية الأساسية ، مما يؤدي إلى إعاقات التعلم أو حتى الموت.
قدم الفريق بقيادة الدكتورة سارة فلاناغان في جامعة إكستر إجابات وفتح طريقة جديدة للتحقيق في أسباب العديد من الأمراض النادرة المراوغة.
أوضح الدكتور فلاناغان: لقد كافحنا لتحديد ما يحدث في 50 في المائة من الأطفال الذين ليس لديهم سبب وراثي معروف لفرط الأنسولين الخلقي. كنا نبحث عن عيوب في الجينات لسنوات ، لكنها ظلت بعيدة المنال بشكل محبط ".
استخدم العلماء تقنية متقدمة لتسلسل جينومات 17 فردًا يعانون من فرط الأنسولين الخلقي. ووجدوا أن المتغيرات الجينية التي تسببت في المرض لم تحدث داخل البروتين ولكن داخل "التبديل التنظيمي" ، وهو أمر مهم لتشغيل وإيقاف البروتين في البنكرياس.
المرضى الذين يعانون من فرط الأنسولين الخلقي تم تشغيل البنكرياس الخاص بهم بسبب الاختلافات الجينية. عادة ، يقوم البنكرياس بإيقاف تشغيل الجين الذي يتسبب في إنتاج الأنسولين حتى عند حدوث ذلك مستويات السكر في الدم منخفضة. ومع ذلك ، اكتشف العلماء أنه نشط ، مما يعني أنه كان يحاول خفض نسبة السكر في الدم إلى مستويات محفوفة بالمخاطر. تم دعم هذه الفكرة من خلال فحص مجموعة خاصة من أنسجة البنكرياس.
دكتور فلاناغان محمد, "من المهم للغاية أن تكون قادرًا على تقديم إجابات للآباء والأمهات الذين كانوا يائسين لمعرفة سبب حالة أطفالهم. الآن وقد تم اكتشاف متغيرات HK1 ، فإن تسلسل الجينوم الروتيني لدى الأطفال المرضى سيكون الطريقة المثالية لاكتشافهم في التشخيص السريري ، مما يسمح بتحسين النتائج. تمهد هذه النتائج أيضًا الطريق لتحسين علاج هذه الحالة من خلال تطوير الأدوية التي تمنع HK1 و وبالتالي إنتاج الأنسولين، إمكانية حقيقية ".
"الأمر الأكثر إثارة هو قدرة هذا النهج على الكشف عن أسباب حالات وراثية أخرى. نحن نعلم الآن أننا بحاجة إلى النظر عبر الجينوم بأكمله للعثور على التغييرات الجينية التي قد تؤثر على المفاتيح التنظيمية. نحن بحاجة إلى التركيز على البروتينات المعطلة في أنسجة الأعضاء ذات الصلة بالمرض ودراسة كيف ولماذا يتم إيقافها. يمكن أن يؤدي هذا النهج إلى تطوير علم الوراثة بسرعة وتقديم إجابات وعلاجات أفضل ".
المرجع مجلة:
- ويكلينج ، مينيسوتا ، أوينز ، إن دي إل ، هوبكنسون ، جي آر وآخرون. المتغيرات غير المشفرة التي تعطل عنصر تنظيمي خاص بالأنسجة في HK1 تسبب فرط الأنسولين الخلقي. نات جينيه (2022). معرف الهوية الرقمي: 10.1038 / s41588-022-01204-X
