Теперь ученые определили мутации в отдельных генах, которые могут быть ответственны по крайней мере за некоторые случаи церебрального паралича, согласно новому исследованию, проведенному учеными из Медицинской школы Вашингтонского университета в Санкт-Петербурге. Луи, Медицинский колледж Университета Аризоны в Фениксе и Йельский университет. Исследование показывает, что многие мутации происходят случайно и не наследуются от родителей ребенка.
Исследование является частью Международного консорциума по геномике церебрального паралича, глобального усилия по изучению генетических причин церебрального паралича. Новые знания могут помочь улучшить диагностику церебрального паралича и привести к будущим методам лечения.
Исследование появится в сентябре.
28 место в журнале Nature Genetics.
Ученые смогли показать, что введение мутаций одних и тех же генов у плодовых мушек вызывало у насекомых затруднения движений, похожие на те, которые характерны для людей с церебральным параличом, распространенным расстройством нервного развития. Церебральный паралич может влиять на походку, равновесие и осанку. Он не ухудшается со временем, но сильно варьируется по степени тяжести: некоторые пациенты могут ходить без посторонней помощи, а другие могут использовать ходунки или инвалидные коляски.
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, во всем мире от него страдают от двух до четырех детей на 1000 человек.
«Это международное сотрудничество позволило нам провести крупнейший на сегодняшний день генетический анализ пациентов с церебральным параличом и их родителей», – сказал Шэн Чжи (Питер) Джин, доктор философии, доцент кафедры генетики Вашингтонского университета. "Что захватывает в раскрытии новых генетических причин церебрального паралича, так это потенциал для будущего развития методов лечения этих пациентов."
Исследователи подозревали, что генетика может способствовать повышенному риску развития церебрального паралича, но до сих пор отдельные генные мутации, которые могут вызывать это расстройство, выявлялись редко.
Чтобы лучше понять генетический вклад в церебральный паралич, ученые секвенировали всю кодирующую белок часть геномов у 250 участников – пациентов с церебральным параличом и обоих родителей – в поисках мутаций, которые могут играть причинную роль в церебральном параличе.
В частности, анализ выявил два гена – FBXO31 и RHOB – каждого из которых при мутации достаточно, чтобы вызвать церебральный паралич.
Многие из дополнительных генов, несущих мутации, присутствовали только у ребенка с церебральным параличом, то есть возникали случайным образом, в то время как другие были унаследованы от обоих родителей. В целом, исследователи обнаружили, что многие из генов, участвующих в церебральном параличе, играют важную роль в подключении цепей мозга на ранних стадиях развития.
«Когда эти мутации были внесены в плодовых мушек, они повторили то, что мы видим у пациентов-людей», – сказал старший автор Майкл Круер, доктор медицины, из Медицинского колледжа Университета Аризоны в Фениксе. "Короче говоря, мухи не могли ходить. Движение мух было значительно уменьшено, и это было исследовано несколькими различными способами.
Нам удалось подтвердить, что эти гены – около двух десятков из них были протестированы на мухах – играют важную роль в нейромоторной функции и в биологии церебрального паралича."
Исследователи также отметили, что некоторые из генов, впервые вовлеченных в церебральный паралич, в прошлых исследованиях были связаны с аутизмом, умственной отсталостью и эпилепсией.
«У некоторых людей с церебральным параличом есть только проблемы с движением, и у них нет никаких других нарушений», – сказал Круер. "Но мы также видим огромное совпадение среди расстройств нервного развития.
Например, более половины пациентов с церебральным параличом имеют какой-либо тип обучаемости или умственную отсталость. Около 40% страдают эпилепсией, а от 6% до 8% – аутизмом. Итак, то, что мы видим в генетике нашего нового исследования, отражено в том, что мы видели у наших пациентов в течение многих лет."
Примерно у 12% пациентов с церебральным параличом в исследовании причинные генетические мутации были приобретены случайно, а не унаследованы ни от одного из родителей. Примерно у 2% пациентов в исследовании мутации были унаследованы от обоих родителей, ни один из которых не страдал церебральным параличом. Остальные 86% случаев могут иметь экологические причины или вклад других генетических вариаций, для выявления которых потребуется более крупное исследование, или сочетание генетических мутаций и взаимодействий с окружающей средой, над пониманием которых ученые все еще работают.
«Мы надеемся, что это исследование поможет обрести душевное спокойствие родителям, которым на протяжении многих лет, возможно, говорили, что во время беременности или родов должна была быть какая-то проблема, которая могла вызвать у их ребенка церебральный паралич», – сказал Круер. "Наше исследование имеет значение для генетического консультирования родителей, у которых есть ребенок с церебральным параличом, и помогает определить шансы, что второй ребенок пострадает таким же образом."
Джин добавил: «Мы продолжаем изучать пациентов с церебральным параличом и их родителей, и по мере увеличения размера нашей выборки мы, возможно, сможем измерить вклад менее распространенных рецессивных и доминантных мутаций, передаваемых по наследству от одного или обоих родителей.
Это исследование дает ключ к пониманию того, где мы можем начать разработку методов лечения. Наше генетическое понимание церебрального паралича все еще находится на самой ранней стадии – мы только поцарапали поверхность этим исследованием. Мы с нетерпением ждем продолжения этого исследования, чтобы лучше понять, что вызывает церебральный паралич, и найти способы его предотвращения или лечения."