Сердечно-сосудистые заболевания могут быть вызваны тремя генными мутациями
Вячеслав Ларионов –
Технология редактирования ДНК позволила учёным лучше понять механизм возникновения этого недуга.
Врождённый порок сердца дефект структуры сердца и крупных сосудов, который у выживших новорождённых встречается примерно в одном проценте случаев, но при этом является наиболее частой причиной смертности от пороков развития. Люди, живущие с этим недугом, вынуждены регулярно проходить медицинские обследования, принимать специальные препараты и переносить операции.
До конца природа врождённого порока сердца ещё не исследована, но всё больше учёных склоняются к тому, что он может быть вызван генетическими мутациями. Тем не менее, какие именно гены отвечают за его появление, всё ещё остаётся загадкой.
Чтобы попытаться узнать больше об этом заболевании, учёные из института Глэдстоуна и Калифорнийского университета Сан-Франциско провели исследование, в ходе которого обнаружили, что причиной заболевания может быть сочетание, состоящее сразу из трёх мутаций.
«Гипотеза, согласно которой для возникновения большинства сложных заболеваний необходимо несколько генетических мутаций, существует уже давно, но доказать это было трудно. Но с появлением „ножниц“ для редактирования генов CRISPR и благодаря усовершенствованию ряда технологий у нас появилось ощущение, что мы получили всё необходимое для проверки этой гипотезы. Оставалось только подыскать подходящий случай для изучения», — говорит доктор наук Кейси Гиффорд, штатный научный сотрудник Глэдстоуна и ведущий автор исследования.
Вскоре была найдена семья, дети в которой страдали от одной и той же формы порока сердца. Основываясь на ряде факторов, учёные предположили, что болезнь детей может быть вызвана сочетанием мутаций генов матери и отца.
Для проверки этой теории исследователи секвенировали геном семьи и обнаружили у отца мутации в двух генах, результатом которых могло стать развитие сердечно-сосудистых заболеваний.
В нашем геноме обычно имеется по две копии каждого гена, и в случае с отцом только одна копия MKL2 и MYH7 мутировала, в результате чего изменилась только одна из сотен аминокислот.
В результате все трое детей не только унаследовали обе эти мутации от своего отца, но и получили третью мутацию от матери, разрушившую один экземпляр гена NKX2-5.
При помощи CRISPR команда учёных отредактировала гены лабораторных мышей и создала такие же мутации в генах мышей. У их потомства, унаследовавшего мутации отцов или матерей, проблем не наблюдалось, но мышата, родившиеся с тремя унаследованными мутациями, получили аналогичные детским недуги.
Дальнейшее изучение подопытных животных не только подтвердило ущерб, нанесённый мутациями самому сердцу, но и указало на изменения в сотнях других генов, необходимых для полноценного развития сердечно-сосудистой системы.
«Наши результаты показывают, что ген, унаследованный от матери, усугубил проблему, вызванную генами отца, что привело к гораздо более тяжёлой форме сердечных заболеваний у детей», — пояснила Гиффорд.
Учёные уверены, что их работа со временем позволит лучше разобраться в причинах возникновения подобных недугов и сможет помочь при их профилактике и лечении.
Фото: Doc.by
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.