Dok su istraživali rijetke razvojne poremećaje, istraživači su na kraju otkrili spektar stanja koja su povezana sa samo jednim genom.

Foto: Ilustracija, Pixabay

Istraživanje naučnika o rijetkom poremećaju kod jednog pacijenta riješilo je medicinske misterije koje su pogodile najmanje 30 ljudi. Ti pacijenti su imali širok spektar simptoma, u rasponu od kašnjenja u razvoju, do malformacija kostiju, pa čak i rane smrti. Međutim, ispostavilo se da su svi imali stanja uzrokovana mutacijom istog gena (FLVCR1), navodi se u novom istraživanju koje će biti objavljeno u časopisu Genetics in Medicine.

„Ovaj gen kontroliše transport dvije ključne hranljive materije, holina i etanolamina, oko ćelija. I holin i etanolamin imaju fundamentalnu ulogu u metabolizmu, hemijskim reakcijama koje snabdjevaju tijelo energijom“, rekao je vođa studije dr Danijel Kalami, instruktor pedijatrijske neurologije i razvojnih neuronauka na Bejlor koledžu medicine u Teksasu.

„Imajući to na umu i činjenicu da je gen FLVCR1 izražen u cijelom tijeliu, logično je da možete dobiti širok spektar problema u zavisnosti od toga koliko je ozbiljan vaš deficit u transportu holina/etanolamina“, dodao je Kalami.

Prvi pacijent koji je učestvovao u novoj studiji liječen je u klinici u Teksasu, u dječjoj bolnici gdje radi i dr Kalami.

„Dječak je imao ozbiljna neurorazvojna kašnjenja, istoriju nejasnih napada i nije imao sposobnost da osjeti bol. Napadi i kašnjenje u neurorazvoju su uobičajena kombinacija simptoma, ali je nedostatak osjećaja bola kod djeteta bio neobičan. Dječak i njegovi roditelji su prethodno imali genetsko testiranje, ali niko nije uspio da identifikuje osnovni uzrok njegovog poremećaja”, objasnio je dr Kalami.

Zato su dr Kalami i njegov tim dublje analizirali te podatke, proučavajući čitavu konstelaciju gena u genomu dječaka koji kodiraju proteine. Primijetili su veoma rijetku mutaciju u obje kopije gena FLVCR1. Ovo je privuklo pažnju jer je gen ranije bio povezan sa veoma različitim poremećajima koji uključuju koordinaciju mišića i degradaciju mrežnjače.

U pitanju su simptomi drugačiji od onih koji su viđeni kod dječaka pacijenta. Ali postojalo je jedno što je zajedničko: u nekim slučajevima, pacijenti sa tim drugim stanjima takođe su imali smanjenu osjetljivost na bol.

Gen FLVCR1 je takođe proučavan na miševima. Kada je gen eliminisan iz embriona glodara, njegovo odsustvo je izazvalo mrtvorođenost. Mrtvorođeni miševi su pokazali malformacije kostiju i mozga, kao i tešku anemiju.

Pomoć iz DNK baze podataka

Da bi saznali šta se dešava, dr Kalami i njegov tim su se naoružali podacima o DNK od više od 12.000 pojedinaca sa taznim genetskim stanjima, i došli su do drugih istraživačkih laboratorija širom svijeta sa sličnim podacima. Identifikovali su 30 pacijenata iz 23 različite porodice sa FLVCR1 mutacijama. Bilo je ukupno 22 mutacije, od kojih 20 nikada ranije nije prijavljeno.

Neki od 30 pojedinaca su mrtvorođeni zbog ozbiljnih razvojnih problema u materici. Drugi su preživjeli, ali su imali kašnjenje u razvoju, malformacije kostiju ili mikrocefaliju, stanje u kojem je lobanja manja nego što bi trebalo da bude. (Baze podataka nisu uključivale podatke o prognozi ozdravljenja svakog pacijenta, ili dugoročnom zdravlju.)

U laboratorijskim eksperimentima, koautor studije Long Nam Nguien, vanredni profesor na medicinskom fakultetu Nacionalnog univerziteta u Singapuru „Jong Lu Lin“, istraživao je funkciju pomenutog gena. Istraživanje je otkrilo ulogu gena u kretanju holina i etanolamina oko ćelija, pomažući da se objasni kako jedna genetska promjena može da utiče na toliko sistema u ljudskom tijelu.

Doktor Kalami i njegov tim sada prikupljaju uzorke krvi pacijenata sa FLVCR1 mutacijama kako bi vidjeli da li mogu da pronađu način za liječenje ovih rijetkih stanja.

„U nekim slučajevima, moguće je da na neki način dopunjavanje ćelija sa dodatnim holinom i etanolaminom može pomoći“, rekao je Kalami. Alternativno, istraživači će možda morati da koriste drugi lek kako bi spriječili nakupljanje toksina do kojih može doći kada osnovni ćelijski procesi „krenu po zlu“.

Istraživanje bi moglo imati implikacije na druga stanja koja uključuju holin, esencijalni nutrijent koji ljudi mogu dobiti iz lisnatog povrća, pasulja i mnogih životinjskih proizvoda.

Inače, nedostatak holina je povezan sa oštećenjem nerava vezanim za rast i neurodegenerativnim poremećajima, kao što je Alchajmerova bolest, što implicira da je holin mnogo uticajniji kada su u pitanju rijetke bolesti nego što se smatralo.