Согласно недавнему исследованию, опубликованному в JAMA Neurology, ученые Northwestern Medicine изучили более чем столетние данные о генетическом составе атаксии, нейродегенеративного расстройства, чтобы лучше понять различные формы этого разрушительного заболевания и то, как оно влияет на пациентов. Это исследование может помочь ученым лучше понять, как диагностировать и лечить заболевание, которое не имеет известного лечения для пациентов, страдающих этим заболеванием.
"Более 150000 американцев страдают от наследственной или спорадической атаксии в Соединенных Штатах, и способность лучше понимать генетическое разнообразие позволяет нам получить представление на системном уровне о генах и клеточных путях, которые приводят к нейродегенерации," сказал Пунит Опал, доктор медицины, невролог Северо-западной мемориальной больницы.
Атаксия часто возникает при повреждении частей нервной системы, контролирующих движения. По данным Национального института неврологических расстройств и инсульта, люди с атаксией испытывают нарушение мышечного контроля в руках и ногах, что приводит к потере равновесия и координации или нарушению походки.
Чтобы лучше диагностировать и лечить пациентов с атаксией, соавторы Опал и бывший исследователь Северо-Западной медицины и нынешний адъюнкт-профессор Школы медицины Сан-Франциско Университета Калифорнии Алессандро Дидонна, доктор философии, рассмотрели генетический состав синдрома атаксии и использование генетического секвенирования и компьютера. биоинформатика за последние 150 лет.
Благодаря значительным достижениям в секвенировании генов, более четкому пониманию атаксий в рамках проекта «Геном человека», первого успешного проекта по точной последовательности генетического кода человека путем решения 3 миллиардов "письма" в ДНК человека и секвенирование следующего поколения (NGS), первая коммерчески доступная технология секвенирования, которая помогает идентифицировать гены с лежащими в основе генетическими синдромами, помогает получить дополнительную информацию об атаксии.
Проект “Геном человека” был запущен в 1998 году, чтобы иметь возможность прочитать полный генетический план природы для построения человека. Возможность каталогизировать первую полную последовательность ДНК человека вдохновила на другой подход к анализу генома, названный NGS, который стал доступен исследователям в 2007 году. Эта технология позволила ученым проводить крупномасштабное секвенирование всего генома с помощью компьютеризированной системы, которая работает быстрее, глубже и экономичнее.
Соавторы также обнаружили, что клеточные пути и белковые сети при атаксиях существуют в генах. Это открытие помогло лучше понять, как старение влияет на риск нейрогенеративных заболеваний, таких как атаксия. Кроме того, ученые сравнили атаксию с другими заболеваниями и обнаружили связь с болезнью Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона. Ученые теперь знают, что атаксии могут быть унаследованы всеми способами менделевского наследования с мутациями в более чем 70 генах, ответственных за аутосомно-рецессивные атаксии, примерно 40 аутосомно-доминантных атаксиях, 6 X-сцепленных генах и 3 митохондриальных – все они являются подтипами наследственных атаксия.
"Это число, вероятно, увеличится," сказал Опал. "Однако мы быстро закрываем пробел в понимании причин нейродегенерации. Более того, мы знаем, что генетически различные синдромы атаксии сходятся в клеточных путях, что, как мы надеемся, поможет создать рациональные лекарства, которые могут атаковать эти пути, и в конечном итоге предоставить персонализированную медицину для пациентов с диагнозом этого заболевания."
В рамках продолжающихся усилий соавторы исследования будут изучать сложности генетической мутации при синдроме атаксии в надежде обнаружить больше типов атаксии, которые все еще не охарактеризованы.