В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, исследователи проанализировали геномные данные, доступные участникам в рамках исследования Africa America Diabetes Mellitus, крупнейшего исследования геномной ассоциации диабета, проведенного на континенте. Используя информацию, полученную от 5231 человека, они обнаружили, что многие варианты генома в значительной степени связаны с СД2.
Полученные данные повторяют результаты для многих вариантов, которые другие исследования уже выявили в СД2, в основном в популяциях европейского происхождения. Работа финансировалась Национальным исследовательским институтом генома человека (NHGRI), Национальным институтом диабета, болезней органов пищеварения и почек и офисом директора Национального института здоровья.
«Африка – это колыбель всего человечества, от которой все люди могут проследить свое генетическое происхождение», – сказал Фрэнсис С. Коллинз, М.D., Ph.D., соавтор статьи и старший научный сотрудник отделения медицинской геномики и метаболической генетики NHGRI. "Таким образом, изучение геномов африканцев открывает важные возможности для понимания генетической изменчивости во всех человеческих популяциях."
Чтобы лучше понять, как ZRANB3 участвует в СД2, исследователи изучили его влияние на поджелудочную железу рыбок данио.
Поджелудочная железа – один из ключевых органов, участвующих в СД2, потому что их ?-клетки выделяют инсулин в ответ на повышение уровня глюкозы в кровотоке.
«На заре крупномасштабных геномных исследований мы не знали о влиянии генов, обнаруженных с помощью наших статистических тестов», – сказал д-р.
Адебовале Адейемо, исследователь NHGRI и первый автор статьи. "Но с появлением новых геномных инструментов нашим следующим шагом был вопрос: что делает ZRANB3?? Как это связано с риском развития СД2 и с помощью каких механизмов действует? Это знание, которое поможет пациентам получить практические результаты."
Работа с доктором. Норанн Заглул из Университета Мэриленда, исследователи использовали систему редактирования ДНК CRISPR-Cas9, чтобы вывести ген ZRANB3 из строя у рыбок данио (так называемый «нокаут»).
Они также использовали биологические инструменты для снижения экспрессии гена ZRANB3 у различных рыбок данио. В обоих случаях исследователи наблюдали снижение ?-количество клеток в развивающемся эмбрионе рыбок данио. Они поняли, что это потому, что ?-клетки разрушались, когда ген ZRANB3 был неактивен.
Чтобы отслеживать эти результаты и определять последствия таких ?-смерть клетки, исследователи приняли ?-клетки от мышей и выполнили аналогичный нокдаун гена ZRANB3, что и в модели рыбок данио.
Они обнаружили, что клетки с нокдауном ZRANB3 выделяют гораздо меньше инсулина в присутствии высокого уровня глюкозы, чем нормальные мыши ?-клетки.
Хотя роль ZRANB3 в T2D была обнаружена в африканских популяциях (которые были значительно недостаточно представлены в исследованиях геномики), возможно, что тот же ген может также влиять на развитие T2D в других популяциях, поскольку ученые продолжают изучать биологию этого гена. по мнению исследователей.
Это потому, что функции генов по большей части одинаковы. Однако различия в вариациях последовательности гена, а также их взаимодействие с образом жизни, поведением и другими факторами могут влиять на влияние гена на заболевание в данной популяции.
"Результаты этого исследования еще раз демонстрируют, почему важно изучать все человеческие популяции. Таким образом, у нас есть возможность сделать новые открытия, которые помогут не только определенным группам населения, но и людям во всем мире », – сказал д-р. Чарльз Ротими, старший автор статьи. "Затем биология становится универсальной, и это гораздо более действенно."
Следующими шагами исследователей будет возвращение к участникам-людям, у которых есть T2D, а также вариант для ZRANB3. Возникает вопрос: может ли наличие варианта ZRANB3 у пациентов с СД2 помочь предсказать, потребуется ли этим людям инсулин на ранних этапах лечения диабета? Предоставление инсулина таким людям на раннем этапе может быть полезным, потому что это может помочь отсрочить истощение их ?-клетки с течением времени.
Когда-нибудь это может быть простым, но чрезвычайно эффективным способом индивидуального лечения СД2.