محققان در شناسایی علل ژنتیکی اختلالات رشد عصبی نادر قدم برداشته اند

شناسایی علل ژنتیکی اختلالات رشد عصبی نادر می تواند بسیار چالش برانگیز باشد. در یک مطالعه اخیر، یک تیم علمی جهانی، از جمله محققان کالج پزشکی بیلور، برای یافتن پاسخ های ژنتیکی برای خانواده های ترک کار کردند.

دکتر تاداهیرو گفت: «در عمل بالینی بسیار رایج است که بیمارانی را ببینیم که ویژگی‌هایش با آنچه در ادبیات مستند شده مطابقت ندارد، توانایی پزشک را برای راهنمایی مراقبت‌های بالینی و ارائه اطلاعات در مورد اینکه سایر اعضای خانواده ممکن است در معرض خطر باشند، محدود می‌کند». میتانی، دانشیار فوق دکترا در آزمایشگاه دکتر جیمز آر. لوپسکی در کالج پزشکی بیلور.

میتانی توضیح می‌دهد که در مطالعه حاضر، که اولین نویسنده کار تیمی متشکل از 50 محقق از سراسر جهان است، محققان به دنبال شناسایی علل ژنتیکی اختلالات عصبی رشدی نادر در 234 نفر و 20 مورد حل‌نشده قبلی از خانواده‌های آسیب‌دیده بودند. از جمعیت ترکیه

برای دستیابی به این هدف، ما فناوری‌های غربالگری گسترده ژنوم، از جمله توالی‌یابی اگزوم و توالی‌یابی کل ژنوم، و ابزارهای محاسباتی جدید توسعه‌یافته و تجزیه و تحلیل‌های بیوانفورماتیک را برای بهبود توانایی خود در شناسایی زیربنای ژنتیکی شرایط نادر رشد عصبی یکپارچه کردیم. نویسنده مسئول، دکتر داوود پهلوان، استادیار اطفال-عصب شناسی در BCM.

محققان این پروژه را در سال 2011 آغاز کردند و در طول سال ها با پزشکان و بیماران در سراسر جهان و همچنین با محققان در زمینه های ژنتیک، ژنومیک و بیوانفورماتیک همکاری نزدیک داشتند. این تیم از GeneMatcher، یک «سرویس مطابقت» مبتنی بر وب با دسترسی آزاد استفاده کردند که برای برقراری ارتباط بین پزشکان و محققان از سراسر جهان که به ژن یا ژن‌های مشابه علاقه دارند، طراحی شده است.

تشخیص بهبود یافته

این تیم ژن‌های جدیدی را شناسایی و ژن‌هایی را که قبلاً با اختلالات رشد عصبی مرتبط بودند، تأیید کردند. آنها قادر به تشخیص مولکولی در 181 از 254 (71٪) از افراد در این مطالعه و در حدود 80٪ از اختلالات عصبی رشدی کلی بودند. 20 نفر از 181 فرد تشخیص داده شده قبلا مورد مطالعه قرار گرفته بودند، اما در آن زمان محققان تشخیص ژنتیکی را شناسایی نکردند.

پهلوان گفت: «یافته‌های ما تأیید می‌کند که استفاده از ابزارهای مولکولی و محاسباتی جدید توسعه‌یافته بر روی داده‌های موجود می‌تواند پاسخ‌هایی را به خانواده‌هایی که قبلاً تشخیص داده نشده بودند، ارائه دهد.

دیدگاه جدیدی از اختلالات پیچیده عصبی رشدی

میتانی، در حال حاضر در دانشگاه پزشکی جیچی، توکیو، ژاپن گفت: «نکته مهم، ما همچنین توضیحی برای چالش تشخیصی ارائه شده توسط شرایطی با ویژگی‌هایی یافتیم که با آنچه در ادبیات پزشکی گزارش شده مطابقت ندارد. ما مشخص کردیم که تجمع ترکیب‌های خاصی از جهش‌های ژنی نادر بیماری‌زا در ژن‌های متعدد، پدیده‌ای به نام تنوع بیماری‌زای چند لوکوس، منجر به ویژگی‌های پیچیده منحصر به فرد برای هر فرد می‌شود.»

این ایده اولیه که یک اختلال منفرد ناشی از جهش در یک ژن است، تنوع اختلالات پیچیده عصبی رشدی را توضیح نمی دهد.

در تنوع پاتوژن چند لوکوس، یک بیمار ممکن است چندین ژن جهش یافته داشته باشد. به عنوان مثال، یک جهش ژنی ممکن است منجر به بیماری عضلانی و یک جهش ژنی متفاوت شود که منجر به بیماری مغزی می شود، در حالی که در بیمار دیگر یک جهش ممکن است بر کلیه ها و دیگری بر مغز تأثیر بگذارد. تجمع ترکیبات خاص از ژن های جهش یافته چندگانه نادر منجر به شرایطی با ویژگی های پیچیده ای می شود که برای هر فرد منحصر به فرد است.

بیماران ممکن است با اختلالات عصبی رشدی مواجه شوند که شباهت‌های مشترک دارند، اما تفاوت‌های مهمی نیز دارند که باید هنگام تصمیم‌گیری برای درمان و ارزیابی خطر برای سایر اعضای خانواده در نظر گرفته شوند.

پهلوان گفت: در این مطالعه برای اولین بار مجموعه‌ای از معیارها را برای ارزیابی تنوع بیماری‌زای چند لوکوس در بیمارانمان به‌طور دقیق اعمال کردیم و دریافتیم که در 28.9 درصد مواردی که تشخیص ژنتیکی ایجاد کرده‌ایم وجود دارد. «یافته‌های ما ارزش به‌کارگیری معمول این معیارها را برای ارزیابی سهم تنوع بیماری‌زای چند لوکوس در اختلالات رشد عصبی نادر تأیید می‌کند و دوباره نشان داد که چرا مطالعات ژنومی نسبت به آزمایش‌های تک ژن برتری دارند.»

دکتر Zeynep Coban Akdemir، استادیار دانشکده بهداشت عمومی UT-هوستون، یکی از نویسندگان این مقاله، گفت: «تحلیل یکپارچه خصوصیات ژنتیکی و ژنومی هر بیمار، تیم را قادر ساخت تا توانایی خود را برای رسیدن به تشخیص در بسیاری از موارد بهبود بخشد. . “بیشتر بیماران مبتلا به تنوع بیماریزای چند لوکوس در خانواده های فامیلی هستند.”

دکتر جنیفر پوزی، استادیار ژنتیک مولکولی و انسانی در BCM، یکی از نویسندگان این مقاله، گفت: با مطالعاتی مانند این، ما به دنبال مقابله با چالش یافتن علت اختلالات ژنتیکی نادر نادر در حال حاضر هستیم. پوزی همچنین برنامه تازه راه‌اندازی شده BCM-GREGoR (تحقیقات ژنومی برای روشن کردن ژنتیک نادر) را رهبری می‌کند که بخشی از کنسرسیوم GREGoR با بودجه NIH است.

رویکرد جامع محققان همچنین منبع ارزشمندی از اطلاعات را به مطالعه عملکرد ژن‌های انسانی، زیست‌شناسی انسان و مکانیسم‌های مولکولی درگیر در اختلالات رشد عصبی اضافه می‌کند که همگی می‌توانند به بهبود تشخیص و درمان منجر شوند.

این مطالعه در منتشر شد مجله آمریکایی ژنتیک انسانی.