Ekspresi gen diatur dengan ketat, dengan banyak gen menunjukkan pembungkaman spesifik sel ketika produk proteinnya mengganggu fungsi seluler normal. Elemen non-coding sebagian besar mengontrol pembungkaman ini, dan gangguannya dapat menyebabkan penyakit manusia.
Sebuah wilayah genom yang kurang mendapat perhatian dalam genetika medis telah menjadi sumber penyakit langka. Sebuah grup di University of Exeter telah menemukan perubahan genetik di area yang mengatur fungsi genom dengan mengaktifkan atau menonaktifkan gen. Hasilnya, mereka telah menemukan kunci yang dapat membantu mengidentifikasi penyebab lebih lanjut dari penyakit yang tidak biasa.
Penelitian ini adalah contoh yang sangat tidak biasa dari penyakit yang disebabkan oleh mutasi di luar exome, area genom yang mengkode gen. Sebuah gen yang disebut HK1 yang biasanya tidak berperan dalam jaringan tubuh yang relevan, dalam hal ini, pankreas, untuk pertama kalinya, ditemukan dipengaruhi oleh perubahan.
Pencarian para ilmuwan untuk penyebab genetik dari Hiperinsulinisme kongenital mengambil jalan yang lebih kompleks. Berbeda dengan diabetes, kondisi ini menyebabkan pankreas bayi mengeluarkan insulin secara berlebihan. Bayi mungkin lahir sangat besar dan mengalami masalah terkait gula darah rendah. Jika penyakit ini tidak diobati dengan benar, otak bisa kehabisan nutrisi penting, yang mengakibatkan ketidakmampuan belajar atau bahkan kematian.
Tim yang dipimpin oleh Dr. Sarah Flanagan di Universitas Exeter telah memberikan jawaban dan membuka cara baru untuk menyelidiki penyebab banyak penyakit langka yang sulit dipahami.
Flanagan menjelaskan: “Kami telah berjuang untuk menentukan apa yang terjadi pada 50 persen bayi ini tanpa diketahui penyebab genetik dari Hiperinsulinisme Bawaan. Kami telah mencari cacat pada gen selama bertahun-tahun, tetapi tetap sulit dipahami.”
Para ilmuwan menggunakan teknologi canggih untuk mengurutkan genom 17 individu dengan Hiperinsulinisme Bawaan. Mereka menemukan bahwa varian genetik yang menyebabkan penyakit tidak terjadi di dalam protein tetapi di dalam 'saklar pengaturan', yang penting untuk menghidupkan dan mematikan protein di pankreas.
Pasien dengan Hiperinsulinisme Kongenital mengaktifkan HK1 pankreas mereka karena variasi genetik. Biasanya, pankreas mematikan gen yang menyebabkan insulin dihasilkan bahkan ketika kadar gula darah rendah. Namun, para ilmuwan menemukan bahwa itu aktif, yang berarti mencoba menurunkan gula darah ke tingkat yang berisiko. Gagasan ini didukung dengan memeriksa kumpulan khusus jaringan pankreas.
Dr Flanagan tersebut, “Sangat penting untuk dapat memberikan jawaban kepada orang tua yang putus asa untuk mengetahui penyebab kondisi anak mereka. Sekarang varian HK1 telah ditemukan, pengurutan genom rutin pada anak-anak yang sakit akan menjadi metode yang sempurna untuk mendeteksi mereka pada diagnosis klinis, memungkinkan hasil yang lebih baik. Temuan ini juga membuka jalan untuk perbaikan pengobatan kondisi ini dengan pengembangan obat yang menghambat HK1, dan akibatnya produksi insulin, menjadi kemungkinan yang nyata.”
“Yang lebih menarik adalah potensi pendekatan ini untuk membuka penyebab kondisi genetik lainnya. Kita sekarang tahu bahwa kita perlu melihat seluruh genom untuk menemukan perubahan genetik yang dapat mempengaruhi perubahan regulasi. Kita perlu fokus pada protein yang dimatikan di jaringan organ yang relevan dengan penyakit dan mempelajari bagaimana dan mengapa mereka dimatikan. Pendekatan itu dapat dengan cepat memajukan genetika dan memberikan jawaban serta perawatan yang lebih baik.”
Referensi Jurnal:
- Bangun, MN, Owens, NDL, Hopkinson, JR et al. Varian non-coding yang mengganggu elemen regulasi spesifik jaringan di HK1 menyebabkan hiperinsulinisme kongenital. Nat Genet (2022). DOI: 10.1038 / s41588-022-01204-x
