Oamenii de ştiinţă au descoperit rădăcina genetică a unei tulburări care provoacă dizabilităţi intelectuale, şi care, potrivit estimărilor, afectează unul din 20.000 de tineri, la nivel global.
Tulburările de neurodezvoltare, care apar adesea înainte de şcoala primară, implică deficite de dezvoltare care afectează funcţionarea personală, socială, academică sau profesională.
Dizabilitatea intelectuală include în mod specific limitări semnificative în funcţionarea intelectuală (de exemplu, învăţare, raţionament, rezolvarea problemelor) şi în comportamentul adaptativ (de exemplu, abilităţi sociale şi practice).
O echipă de cercetători de la facultatea de medicină Icahn, Mount Sinai, a identificat acum că o tulburare de neurodezvoltare, care afectează zeci de mii de persoane din întreaga lume, este cauzată de mutaţii la o singură genă.
Cei care suferă de această afecţiune au o constelaţie de probleme, care includ, statură mică, un craniu mic, şi de asemenea, prezintă masă musculară scăzută şi convulzii, au declarat cercetătorii, care şi-au publicat concluziile recent în revista Nature Medicine.
Sindroame ca acestea pot trece neobservate deoarece trăsăturile sunt uneori atât de subtile încât medicii nu le pot recunoaşte doar uitându-se la pacienţi, a declarat dr. Charles Billington, genetician pediatru la Universitatea din Minnesota, care nu a fost implicat în studiu.
Descoperirile ar putea îmbunătăţi serviciile de diagnostic clinic pentru pacienţii cu tulburări de neurodezvoltare.
Prin intermediul unei analize genetice riguroase, cercetătorii au descoperit că mutaţiile într-o mică genă necodificatoare numită RNU4-2 cauzează o colecţie de simptome de dezvoltare care nu fuseseră legate anterior de o tulburare genetică distinctă.
Genele necodificatoare sunt părţi ale ADN-ului care nu produc proteine.
Până în prezent, toate genele, cu excepţia a nouă din cele aproape 1.500 de gene cunoscute ca fiind legate de dizabilitatea intelectuală în general, sunt gene codificatoare de proteine. Majoritatea studiilor genetice de mare anvergură de până acum au folosit o tehnologie de secvenţiere care, de obicei, exclude genele care nu codifică proteine.
Cercetătorii au folosit datele de secvenţiere a întregului genom din Biblioteca Naţională de Cercetare Genomică din Regatul Unit pentru a compara povara variantelor genetice rare în 41.132 de gene necodificatoare între 5.529 de cazuri neînrudite cu dizabilitate intelectuală şi 46.401 controale neînrudite.
Descoperirea este semnificativă, deoarece reprezintă una dintre cele mai frecvente cauze genetice monogenice unice ale unor astfel de tulburări, situându-se pe locul al doilea după sindromul Rett în rândul pacienţilor secvenţiaţi de către Serviciul de Medicină Genomică din Regatul Unit.
În mod special, aceste mutaţii sunt de obicei spontane şi nu sunt moştenite, ceea ce oferă informaţii importante despre natura afecţiunii.
„Am efectuat o analiză de asociere genetică de mare amploare pentru a identifica variante rare în genele necodificatoare care ar putea fi responsabile de tulburările de neurodezvoltare”, spune primul autor al studiului, Daniel Greene, profesor asistent de genetică şi ştiinţe genomice la Icahn Mount Sinai şi colaborator al Universităţii Cambridge, într-un comunicat al Institutului Sinai.
„În prezent, găsirea unei singure gene care adăposteşte variante genetice responsabile pentru zeci de mii de pacienţi cu o boală rară este excepţional de neobişnuită. Descoperirea noastră a scăpat cercetătorilor timp de ani de zile din cauza diverselor provocări legate de secvenţiere şi analiză”, a precizat acesta.
Mai mult de 99% dintre genele cunoscute că adăpostesc mutaţii care cauzează tulburări de neurodezvoltare codifică proteine.
Cercetătorii au emis acum ipoteza că şi genele necodificatoare, care nu produc proteine, ar putea găzdui, de asemenea, mutaţii care să ducă la dizabilitatea intelectuală.
„Modificările genetice pe care le-am găsit afectează o genă foarte scurtă, de numai 141 de unităţi, dar această genă joacă un rol cheie într-o funcţie biologică de bază a celulelor, numită splicingul genelor, care este prezentă la toate animalele, plantele şi ciupercile”, spune autorul principal al studiului, Ernest Turro, profesor asociat de genetică şi ştiinţe genomice la Icahn Mount Sinai şi colaborator la Cambridge.
„Majoritatea persoanelor cu o tulburare de neurodezvoltare nu primesc un diagnostic în urma testelor genetice. Datorită acestui studiu, zeci de mii de familii vor putea acum să obţină un diagnostic pentru membrii afectaţi ai familiilor lor, punând capăt multor odisee de diagnosticare”, a precizat acesta.
În continuare, cercetătorii intenţionează să exploreze experimental mecanismele moleculare care stau la baza acestui sindrom. Această înţelegere mai profundă urmăreşte să ofere informaţii biologice care ar putea conduce într-o zi la intervenţii specifice.
„Ceea ce mi s-a părut remarcabil este modul în care o cauză atât de comună a unei tulburări de neurodezvoltare a fost ratată în domeniu, deoarece ne-am concentrat pe genele codificatoare”, spune dr. Heather Mefford, de la Centrul de Cercetare a Bolilor Neurologice Pediatrice, din cadrul spitalului de copii St. Jude, care nu a fost implicată în cercetare.
„Descoperirea în acest studiu a mutaţiilor în genele necodificatoare, în special RNU4-2, evidenţiază o cauză semnificativă trecută anterior cu vederea, şi subliniază necesitatea de a privi dincolo de regiunile codificatoare, ceea ce ar putea dezvălui multe alte cauze genetice, deschizând noi posibilităţi de diagnosticare şi oportunităţi de cercetare”, a precizat ea.
Cercetarea a fost realizată în colaborare cu cercetătorii de la Universitatea din Bristol, NIHR BioResource, de la Universitatea Cambridge (Marea Britanie) şi Universitatea Catolică (KU) Leuven (Belgia).
