Geeniekspressioon on rangelt reguleeritud, paljudel geenidel on rakuspetsiifiline vaigistamine, kui nende valguprodukt häirib raku normaalset funktsiooni. Mittekodeerivad elemendid kontrollivad seda vaigistamist suures osas ja nende häirimine võib põhjustada inimeste haigusi.
Genoomi piirkond, millele meditsiinigeneetikas on vähe tähelepanu pööratud, on saanud haruldase haiguse allikaks. Grupp juures Exeteri ülikool on avastanud geneetilisi muutusi piirkonnas, mis reguleerib genoomi funktsiooni, lülitades geene sisse või välja. Selle tulemusena on nad leidnud võtme, mis võib aidata tuvastada aeg-ajalt esinevate haiguste edasisi põhjuseid.
See uurimus on väga ebatavaline juhtum haigusest, mille põhjustavad mutatsioonid väljaspool eksoomi, geene kodeerivat genoomi piirkonda. Esimest korda on leitud, et muutused on mõjutanud geeni nimega HK1, mis tavaliselt ei mängi mingit rolli vastavas kehakoes, antud juhul kõhunäärmes.
Teadlased otsivad geneetilist põhjust Kaasasündinud hüperinsulinism läks keerulisemat teed. Erinevalt diabeedist eritab see seisund imikute kõhunääre liigset insuliini. Imikud võivad sündida väga suurtena ja neil võib olla madala veresuhkruga seotud probleeme. Kui haigust ei ravita korralikult, võivad aju olulised toitained lõppeda, mille tulemuseks on õpiraskused või isegi surm.
Dr Sarah Flanagani juhitud meeskond Exeteri ülikoolist on andnud vastused ja avanud uue viisi paljude raskesti mõistetavate haruldaste haiguste põhjuste uurimiseks.
Dr Flanagan selgitas: "Oleme näinud vaeva, et teha kindlaks, mis toimub nendes 50 protsendis beebides, kellel ei ole teadaolevat kaasasündinud hüperinsulinismi geneetilist põhjust. Oleme aastaid otsinud geenide defekte, kuid see jäi masendavalt tabamatuks.
Teadlased kasutasid arenenud tehnoloogiat 17 kaasasündinud hüperinsulinismiga inimese genoomide järjestamiseks. Nad leidsid, et haigust põhjustanud geneetilised variandid ei esinenud valgu sees, vaid "regulatiivses lülitis", mis on oluline kõhunäärme valgu sisse- ja väljalülitamiseks.
Kaasasündinud hüperinsulinismiga patsientidel oli pankrease HK1 geneetiliste variatsioonide tõttu sisse lülitatud. Tavaliselt lülitab kõhunääre insuliini tootmist põhjustava geeni välja isegi siis, kui veresuhkru tase on madalad. Teadlased avastasid aga, et see oli aktiivne, mis tähendas, et see üritas veresuhkrut ohtlikule tasemele langetada. Seda ideed toetas pankrease kudede spetsiaalse kogumi uurimine.
Dr Flanagan ütles, "On uskumatult oluline, et saaksime anda vastuseid vanematele, kes on meeleheitlikult tahtnud teada saada oma lapse seisundi põhjuseid. Nüüd, kui HK1 variandid on avastatud, oleks rutiinne genoomi järjestamine haigetel lastel ideaalne meetod nende tuvastamiseks kliinilisel diagnoosimisel, mis võimaldab paremaid tulemusi. Need leiud sillutavad teed ka selle seisundi paremaks raviks, töötades välja ravimid, mis inhibeerivad HK1 ja järelikult insuliini tootmine, mis on reaalne võimalus."
"Veelgi põnevam on selle lähenemisviisi potentsiaal teiste geneetiliste seisundite põhjuste avamiseks. Nüüd teame, et peame uurima kogu genoomi, et leida geneetilisi muutusi, mis võivad mõjutada regulatiivseid lüliteid. Peame keskenduma haigusega seotud elundikoes väljalülitatud valkudele ning uurima, kuidas ja miks need välja lülitatakse. See lähenemisviis võib geneetikat kiiresti edendada ja pakkuda vastuseid ja paremaid ravimeetodeid.
Ajakirja viide:
- Wakeling, MN, Owens, NDL, Hopkinson, JR jt. Mittekodeerivad variandid, mis häirivad HK1 koespetsiifilist regulatoorset elementi, põhjustavad kaasasündinud hüperinsulinismi. Nat Genet (2022). DOI: 10.1038 / s41588-022-01204-x
