Выявлены генетические варианты в гене эпилепсии
Исследователи открыли новый метод определения того, вызывают ли отдельные генетические варианты в гене SZT2, ассоциированном с эпилепсией, нарушения нейроразвития, согласно исследованию Northwestern Medicine, опубликованному в журнале Brain. Патогенные варианты в SZT2 были связаны с развитием различных нарушений нейроразвития, включая раннюю эпилепсию и задержку развития. Кроме того, белок SZT2 играет важную роль в сигнальном пути mTORC1, который способствует росту и пролиферации клеток.
Между тем, многие миссенс-варианты SZT2 - варианты, в которых одна аминокислота заменяется другой - все чаще обнаруживаются в ходе клинического генетического тестирования, но классифицируются как варианты неопределенного значения, или варианты, которые не имеют четкой связи с заболеванием.
Однако классификация этих вариантов как вероятных доброкачественных или патогенных остается сложной задачей из-за большого размера SZT2 - он содержит более 3 400 аминокислот - а также из-за отсутствия кристаллической структуры и функциональных доменов.
"Существует множество различных аминокислот, которые могут мутировать и стать миссенс-вариантами, поэтому очень сложно определить, какие из них являются патогенными, а какие - доброкачественными. Вот почему такие высокопроизводительные исследования, как это, так важны",
- говорит Джемма Карвилл, доктор философии, доцент кафедры неврологии имени Кена и Рут Дейви в отделении эпилепсии и клинической нейрофизиологии и старший автор исследования.
Для текущего исследования группа Карвилла набрала двенадцать человек, носителей биаллельных вариантов SZT2, один или несколько из которых были классифицированы как варианты неопределенной значимости. Используя редактирование генома CRISPR-Cas9, исследователи сконструировали клетки, содержащие специфические для пациента миссенс-варианты SZT2, и провели функциональный клеточный анализ, который разделил клетки в зависимости от того, активен или неактивен сигнальный путь mTORC1.
Затем исследователи использовали секвенирование следующего поколения, чтобы определить, какие миссенс-варианты SZT2 сохраняют функцию, а какие теряют функцию и могут быть патогенными. В конце концов, они обнаружили повторяющуюся внутрикадровую делецию - когда одна аминокислота удаляется из белка - и определили, что это вариант с потерей функции, и переклассифицировали его как вероятно патогенный.
Этот повторяющийся вариант также является вариантом-основателем - генетическим вариантом, который чаще встречается у людей с похожей или одинаковой этнической принадлежностью. В данном случае вариант-основатель чаще встречается у лиц еврейской национальности ашкенази, и этот вариант, по словам Карвилла, следует включить в целевые панели для лиц, заинтересованных в пренатальном тестировании.
"В будущем нам важно разработать испытания, в которые мы специально включим людей с положительным генетическим тестом на гены пути mTOR, чтобы выяснить, могут ли эти пациенты получить пользу от ингибирования mTOR",
- сказал Джеффри Калхун, доктор философии, доцент кафедры неврологии Отдела эпилепсии и клинической нейрофизиологии и ведущий автор исследования.