Mutācijas gēnos var izraisīt nāvējošu bezmiegu

Pēc zinātnieku domām, katram gēnu cilvēkam gēnos ir vairāk nekā 50 mutācijas, kas var izraisīt nopietnu slimību un pat nāvi. Bet visbiežāk šīs mutācijas neparādās nekādā veidā, un cilvēks dzīvo laimīgi vecumdienām. Wallaby sieva Sonia un Ēriks Minikel nolēma noskaidrot, kāpēc mutācijas bieži vien izpaužas, pētījums bija ļoti svarīgi, lai Sony, jo viņa ir pārvadātājs mutācijas gēnu, kas izraisa attīstību letālas bezmiegs.

Pirms vairākiem gadiem pētnieks no nāves mirstīgās bezmiegas māte nomira, šī slimība ir iedzimta un mirstība no tā ir 100%. Slimība nav izpaudusies daudzus gadus, un pirmie simptomi sāk parādīties aptuveni 50 gadus, kad lielākajai daļai cilvēku jau ir bērni. Varbūtība, ka bērniem tiks ievadīts letāls gēns, ir 50%. Slimība izpaužas kā smaga bezmiegs, kurā dažādas, pat spēcīgākās miega zāles ir bezspēcīgas, pacients sāk ciest no panikas lēkmes, un pēc dažiem mēnešiem sākas nāve.

Zinātnieki atzīmē, ka slimības attīstības cēlonis ir mainīti proteīni (prioni). Mutācijas rodas 20 hromosomā, PRNP gēnā un saistās tikai ar vienu aminoskābi - asparagīnu. Prioni pavairot ļoti ātri, kā rezultātā veidojas amiloidāta plāksnes, kas uzkrājas smadzeņu daļā, kas ir atbildīga par miegu. Pēc dažu ekspertu domām, tas izraisa smagus miega traucējumus, kas nav pieejami mūsdienīgām ārstēšanas metodēm.

Pēc tam, kad Sonia Vallab zaudēja savu māti, viņai tika veikta ģenētiskā pārbaude un uzzināja, ka viņa varētu mirt arī no letālas bezmiesmas. Analīzes laikā meitenei bija 26 gadi un viņa negribēja atteikties, kopā ar savu vīru iemācījās kļūt par biologu, lai uzzinātu visu par iedzimto slimību un mēģinātu izvairīties no traģiska gala.

Pirmkārt, laulātie nolēma noskaidrot, vai mutācijas klātbūtne gēnā vienmēr izraisa slimības attīstību. Kā redzams no iepriekšējiem pētījumiem, daudzas potenciāli kaitīgās mutācijas nekādā veidā neizpaužas. Lielais ģenētiskais pētījums ļāva savākt datubāzi par 60 000 cilvēku izdzīvošanu, kas palīdzēja identificēt mutāciju biežumu dažādās populācijās, kā arī noskaidrot, kuri proteīni ir kodēti un kāds ir to mērķis.

Šī datu bāze ļauj pētniekiem noteikt, kura slimība izraisa īpašu mutāciju. Mutacija D178N ir atbildīga par prionu slimību attīstību, kas ietver letālu bezmiegu.

Pirms 3 gadiem Sonya pētīja cilmes šūnas un viņas vīru bioinformātiku, viņi kopā mācījās vienā no Masačūsetsas slimnīcām. Tajā pašā laikā bija iepazīšanās ar ģenētikas Danielu MacArthuru, kas piedalījās datu bāzes izveidē. Sonya vīrs nolēma pievienoties MacArthur komandai, lai uzzinātu, vai viņa sieva atklājās mutācijas patiešām ir bīstamas dzīvībai.

Pabeidzot darbu pie pamatnes (2014. Gadā), veselības aprūpes darbinieki un zinātnieki atzina, ka tas patiešām palīdzēs mainīt ģenētisko risku izpratni. Šā gada augustā MacArthur un viņa kolēģi vienā no žurnāliem publicēja rakstu, kurā viņi norādīja, ka daudzas mutācijas gēnos nav bīstamas, un starp veseliem cilvēkiem tiek plaši izplatīti nepareizi gēni.

Salīdzinoši PRNR mutācijas gēnu pētījums tika veikts atsevišķi Sonia un viņas vīrs, kurā viņi pārbaudīja datus par vairāk nekā 15 tūkstoši cilvēku, kas cieš no dažādām prionu slimībām, un salīdzinot tos ar cilvēkiem no bāzes MacArthur un citu pētījumu datiem. Tika identificēti 52 cilvēki ar mutācijām attiecīgajos gēnos, kas skaidri norāda, ka prionu slimības ir diezgan izplatītas. Bet D178N mutācijas nekonstatēja kontroles grupā, kas nozīmē, ka varbūtība nāvējošas slimības attīstībai Wallab ir 100%. Vienīgā iespēja meitenes glābšanai ir efektīva zāļu izstrāde pret letālu bezmiegu.

Pēc Sonia vīra, pētot MacArthur datubāzi, atklājās, ka mutāciju gēnu aktivitāti var nomākt. Saskaņā ar Miikela teikto, ja cilvēks spēs atrast veidu, nepārkāpjot ķermeņa funkcijas, lai novērstu prionu pavairošanu, tad slimības attīstību var pārtraukt. Tagad pāris strādā ar bioķīmiķi Stjuartu Schreiberu un mēģina izveidot zāles nāvējošas bezmiesas ārstēšanai. Tagad Wallab ir 32 gadus vecs, un viņai vidēji ir 20 gadi, lai atrastu nāvējošas slimības ārstēšanu.

[1], [2]