Zidentyfikowano 13 nowych mutacji genów związanych z chorobą Alzheimera

Paweł Wernicki/PAP/MJM
opublikowano: 06-04-2021, 18:15

Pierwsze tego rodzaju badania ludzkiego genomu pozwoliły zidentyfikować 13 nowych, rzadkich mutacji genów związanych z chorobą Alzheimera – poinformowali naukowcy na łamach pisma “Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association”.

Ten artykuł czytasz w ramach płatnej subskrypcji. Twoja prenumerata jest aktywna

Badanie, wykorzystujące sekwencjonowanie całego genomu (WGS) do odkrycia rzadkich wariantów genomowych związanych z chorobą Alzheimera (AD), przeprowadzili naukowcy z USA i Izraela. W efekcie zidentyfikowali 13 takich wariantów. Dotyczą one funkcji synaps, a także neuroplastyczności.

Zidentyfikowano 13 nowych mutacji genów związanych z chorobą Alzheimera
iStock

Choroba Alzheimera - badania nad genetycznym pochodzeniem choroby

Jedna z zaangażowanych w badania placówek - Massachusetts General Hospital - w ostatnich czterech dekadach była pionierem w badaniach nad genetycznym pochodzeniem choroby Alzheimera, prowadzonych przez dr Rudolpha Tanzi. Ekspert i jego współpracownicy odkryli np. geny, które powodują wczesną, rodzinnie występującą postać choroby Alzheimera. Dotyczy to zwłaszcza białka APP, prekursora białka amyloidu (A4) i genów preseniliny (PSEN1 i PSEN2). Mutacje w tych genach prowadzą do akumulacji blaszek amyloidowych w mózgu, co jest charakterystyczną cechą alzheimera.

Kolejnych 30 wariantów genów AD, które odkryto, jest głównie związanych z przewlekłym zapaleniem mózgu (lub zapaleniem układu nerwowego), co również zwiększa ryzyko tej choroby. Jednak to utrata synaps jest zmianą neurologiczną najbardziej skorelowaną z ciężkością demencji.

“Zawsze było trochę zaskakujące, że badania przesiewowe całego genomu nie zidentyfikowały genów choroby Alzheimera, które są bezpośrednio związane z synapsami i neuroplastycznością” - powiedział prof. Tanzi.

Badanie WGS (sekwencjonowanie całego genomu) pozwala na identyfikację rzadkich wariantów genów

Wcześniej podstawowym narzędziem używanym do identyfikacji genów AD było badanie asocjacyjne całego genomu (GWAS). W GWAS genomy wielu osób są skanowane w poszukiwaniu wspólnych wariantów genów, które występują częściej u osób z daną chorobą. Jednak standardowy GWAS pomija rzadkie warianty genów [występujące u mniej niż 1 proc. populacji]. Natomiast WGS skanuje każdy fragment DNA w genomie.

„Ten artykuł prowadzi nas do następnego etapu odkrywania genów chorób, dając nam możliwość przyjrzenia się całej sekwencji ludzkiego genomu i oceny rzadkich wariantów genomowych, czego wcześniej nie mogliśmy zrobić” - powiedział główny autor badania, dr Dmitry Prokopenko z MGH's McCance Center for Brain Health.

Choroba Alzheimera - odkrycie nowych 13 mutacji genów szansą na nowe terapie

Odkryte warianty genów mogą zasugerować nowe cele dla opracowywania leków ukierunkowanych na poprawę neuroplastyczności i stabilności synaps.

“Identyfikacja mniej powszechnych mutacji genów, które zwiększają ryzyko choroby Alzheimera jest ważna, ponieważ mogą zawierać krytyczne informacje o biologii choroby" - wyjaśnił prof. Tanzi.

Rzadkie warianty genów to “ciemna materia ludzkiego genomu”. Spośród trzech miliardów par nukleotydów, które tworzą pełny zestaw DNA, każda osoba ma od 50 do 60 milionów wariantów genów - z czego 77 proc. jest rzadkich.

Choroba Alzheimera - jak odkryto nowych 13 mutacji?

Poszukując rzadkich wariantów genów AD, prof. Tanzi, dr Prokopenko i ich współpracownicy przeprowadzili analizy WGS genów 2247 osób z 605 rodzin obejmujących wielu członków, u których zdiagnozowano AD. Przeanalizowali także zbiory danych WGS dotyczące 1669 niespokrewnionych osób. W badaniu zidentyfikowano 13 wcześniej nieznanych rzadkich wariantów genów związanych z AD. Co ciekawe, te warianty genów były związane z funkcjonowaniem synaps, rozwojem neuronów i neuroplastycznością.

„Uważamy, że dzięki tym badaniom stworzyliśmy nowy szablon umożliwiający wykraczanie poza standardowe GWAS i powiązanie choroby z typowymi wariantami genomu” - powiedział Tanzi, który widzi dla swoich metod potencjał do badania genetyki wielu innych schorzeń.

Ponadto planuje użyć trójwymiarowych modeli hodowli komórek i organoidów mózgu, które on i jego koledzy opracowali w ciągu ostatniej dekady - aby zbadać, co dzieje się, gdy rzadkie mutacje zidentyfikowane w tym artykule są wstawione do neuronów.

„To może pomóc nam w odkrywaniu nowych leków” - powiedział prof. Tanzi.

W badaniach brały też udział Harvard TH Chan School of Public Health i Beth Israel Deaconess Medical Center.

Źródło: Puls Medycyny

Najważniejsze dzisiaj
× Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.