Znajdź zawartość

Trzy kopie pewnych genów z chromosomu 16. zapewniają smukłość, którą można bez przesady porównać do rozmiaru zero. Naukowcy sądzą, że otyłość i niedowaga to dwie strony tego samego medalu i stanowią skutek, jak to określają, dawki genów w obszarze 16p11.2. Zespół z Uniwersytetu w Lozannie i Imperial College London opublikował wyniki swoich badań w piśmie Nature. Akademicy pracujący pod kierownictwem Philippe'a Froguela stwierdzili, że do duplikacji (podwojenia) fragmentu 16. chromosomu dochodzi u 1 na 2000 osób, co w przypadku mężczyzn 23-, a kobiet 5-krotnie zwiększa prawdopodobieństwo niedowagi. W grupie tej występuje więcej kopii niektórych genów; zwykle dziedziczymy po jednej od każdego rodzica. W zeszłym roku ci sami naukowcy stwierdzili, że brak kopii omawianych genów aż o 43 razy zwiększa prawdopodobieństwo rozwoju otyłości znacznego stopnia. W ramach studium analizowano DNA ponad 95-tys. próby. U połowy dzieci z duplikacją stwierdzono brak przyrostu masy ciała (ang. failure to thrive), u ¼ badanych osób występowała mikrocefalia, in. małogłowie, które wiąże się z zaburzeniami neurologicznymi i skróconą długością życia. Do tej pory zidentyfikowaliśmy różne zmiany genetyczne prowadzące do otyłości. Ponieważ jedzenie jest ważne, wydaje się, że dysponujemy wieloma systemami zwiększającymi apetyt – można zahamować jeden i nic się nie dzieje. Po raz pierwszy udało się jednak znaleźć genetyczną przyczynę skrajnej szczupłości – podkreśla Froguel, który cieszy się, że również po raz pierwszy zademonstrowano, że delecja i duplikacja tego samego fragmentu genomu prowadzą do przeciwstawnych efektów. Na razie naukowcy nie wiedzą, czemu duplikacja genów z locusu 16p11.2 wywołuje skrajną szczupłość. Gdy uda się rozszyfrować wchodzący w grę mechanizm, będzie można ulepszyć zarówno metody terapii otyłości, jak i zaburzeń odżywiania, np. anoreksji. W najbliższej przyszłości zespół zamierza zsekwencjonować geny tego obszaru chromosomu 16.

Badanie genetyczne osób z dużą depresją (ang. major depression) ujawniło, że zduplikowany region na chromosomie 5. zwiększa podatność na tę chorobę. Zlokalizowane tam geny odgrywają ważną rolę w rozwoju neuronów. Po raz kolejny udało się więc wykazać, że biologiczne podłoże depresji stanowi zaburzenie sieci przewodzenia impulsów. Odkryta przez nas zmienność liczby kopii genów [ang. copy number variation, CNV] była typowa wyłącznie dla pacjentów z depresją i dotyczyła regionu ważnego dla przekazywania sygnałów między komórkami mózgu – opowiada dr Hakon Hakonarson, dyrektor Centrum Genomiki Stosowanej w Szpitalu Dziecięcym w Filadelfii. Opisywane badanie stanowi pierwsze zakrojone na tak dużą skalę studium delecji i duplikacji fragmentów genomowego DNA (CNV) u osób z zaburzeniami depresyjnymi. Choć specyficzne CNV są stosunkowo rzadkie w populacji, często wywierają silny wpływ na jednostkę, u której się pojawią. Tak dzieje się właśnie w przypadku depresji. Zespół Hakonarsona przeprowadził skanowanie całego genomu (ang. whole-genome scan) 1693 pacjentów z depresją, głównie z europejskich baz danych, oraz 4506 przedstawicieli grupy kontrolnej. Amerykanie zidentyfikowali 12 CNV unikatowych dla chorych z obniżonym nastrojem. Najważniejszym odkryciem było wskazanie dużej duplikacji fragmentów DNA na chromosomie 5q35.1. To konkretne CNV występowało u 5 niespokrewnionych chorych, nie znaleziono go zaś u żadnej ze zdrowych osób. We wskazanym regionie znajduje się gen SLIT3, który bierze udział w rozwoju aksonu, czyli długiej pojedynczej wypustki neuronu, przewodzącej impulsy nerwowe do innych komórek. W przyszłości Hakonarson planuje dalsze badania z zastosowaniem bardziej szczegółowych metod sekwencjonowania. Chce w ten sposób zidentyfikować więcej CNV oraz ewentualnie inne mutacje SLIT3 czy powiązanych z nim funkcjonalnie genów. Amerykanie mają też nadzieję, że uda się ustalić, jak silnie każdy ze wskazanych czynników wpływa na ryzyko depresji. Hakonarson podkreśla, że dzięki tego typu odkryciom w przyszłości będzie można spersonalizować medycynę: określać jednostkowe prawdopodobieństwo wystąpienia zaburzeń nastroju i stosować leki wpływające na konkretny gen.

Naukowcy z Uniwersytetu w Hiroszimie wyhodowali zmodyfikowane genetycznie myszy wykazujące liczne cechy wspólne z osobami cierpiącymi z powodu autyzmu. Przeprowadzone badania potwierdziły istnienie czynnika genetycznego przynajmniej w niektórych przypadkach tego schorzenia, a także pozwoliły na opracowanie zwierzęcego modelu autyzmu. Przeprowadzona manipulacja polegała na zduplikowaniu jednego z regionów mysiego chromosomu 7, będącego odpowiednikiem ludzkiego fragmentu chromosomu 15. Podwojenie tego odcinka jest najczęstszym defektem genetycznym u osób cierpiących na autyzm. U wyhodowanych myszy zaobserwowano liczne symptomy analogiczne do tych występujących u autystyków. Obejmują one m.in. nieprawidłowe interakcje z innymi osobnikami, nieumiejętność dostosowania do warunków otoczenia, nieprawidłowe wokalizacje oraz objawy lęku. Liczne testy potwierdziły nieprawidłowe zachowania zmodyfikowanych genetycznie myszy. Często wybierały one przebywanie "w towarzystwie" martwych przedmiotów zamiast zabawy z innymi osobnikami. Wykazywały także liczne zaburzenia pamięci przestrzennej i zdolności adaptacyjnych. Co ważne, podobnie jak u ludzi wada ta była dziedziczona wyłącznie po ojcu; duplikacja DNA pochodzącego od matki nie wywoływała objawów autyzmu. Efektem duplikacji w mysim chromosomie 7 jest zaburzenie funkcjonowania receptora dla serotoniny - jednego z najważniejszych neuroprzekaźników, istotnego m.in. dla zachowań społecznych. Wadliwe działanie systemu serotoninowego jest jedną z możliwych przyczyn "mysiego autyzmu", lecz, jak podkreślają autorzy odkrycia, ostateczne potwierdzenie tej hipotezy wymaga dalszych badań. Odkrycie dokonane przez badaczy z Hiroszimy ma niebagatelne znaczenie dla badań nad autyzmem. Opracowanie mysiego modelu tego zaburzenia pozwoli na dokładniejsze zrozumienie jego genetycznych i fizjologicznych podstaw. Pozwoli to także na bezpieczne testowanie nowych leków bez narażania ludzi na zbędne ryzyko.