В исследовании, опубликованном в Интернете в Genome Research, исследователи Helmholtz Zentrum München и Technische Universität München продемонстрировали, что общий генетический вариант, связанный с синдромом беспокойных ног (RLS), изменяет экспрессию критического гена во время внутриутробного развития мозга плода. Это приводит к изменениям в развивающемся переднем мозге, что указывает на анатомическую область, участвующую в RLS.
Синдром беспокойных ног (СБН), неврологическое заболевание, характеризующееся неприятными ощущениями в ногах и желанием пошевелить ими, не вызван каким-то одним генетическим дефектом, а представляет собой сложное заболевание, на которое влияют многие генетические компоненты и факторы окружающей среды. Ранее исследователи идентифицировали генетические варианты у пациентов с RLS; однако, как эти варианты, каждый из которых имеет лишь небольшой эффект, влияют на RLS, было неясно.
Вариант гена MEIS1 приводит к изменению развития мозга
В этом новом исследовании авторы из Helmholtz Zentrum München (HMGU) и Technische Universität München, а также Стэнфордского центра медицины и науки сна демонстрируют, как один из этих вариантов может способствовать RLS. Связанный с RLS вариант расположен в некодирующей области гена MEIS1 и приводит к снижению способности активировать экспрессию гена. В частности, авторы наблюдали снижение экспрессии генов в будущих базальных ганглиях переднего мозга. "Здесь мы определили анатомическую область для RLS," говорит ведущий автор исследования, проф. Джулиана Винкельманн из HMGU, которая в настоящее время занимается исследованиями в Стэнфордском университете.
"Связанный с RLS вариант расположен в интроне MEIS1, фактора транскрипции, участвующего в развитии и поддержании органов. Вариант риска сильнее связывается с регулятором транскрипции CREB1, что может привести к снижению экспрессии MEIS1", объясняет проф. Доктор. Вольфганг Вурст из HMGU. Кроме того, скрининговые анализы на животных моделях со сниженной экспрессией MEIS1, проведенные Институтом экспериментальной генетики при HMGU под руководством профессора. Доктор. Мартин Храбе де Ангелис продемонстрировал гиперактивность, которая напоминает человеческое состояние RLS.
Предрасположенность к снижению активности генов для СБН
Интересно, что некодирующая область, по-видимому, активна только на раннем этапе развития мозга, что позволяет предположить, что RLS, который связан со старением, может иметь фетальное происхождение. "Незначительные изменения в развивающемся переднем мозге во время раннего эмбрионального развития, вероятно, приводят к предрасположенности к СБН", Винкельманн сказал. "В более позднем возрасте, в процессе старения и вместе с факторами окружающей среды они могут привести к проявлению болезни."
В дальнейших исследованиях исследователи стремятся изучить пораженные клетки переднего мозга. На основе их результатов могут быть разработаны новые стратегии лечения СБН.
Это исследование представляет собой одно из первых углубленных исследований генетического варианта, выявленного в рамках общегеномного ассоциативного исследования, которое исследует многих людей на предмет генетических вариантов, связанных с признаком. Хотя в этих исследованиях часто сообщается о многих вариантах, было трудно понять, как варианты вносят вклад в заболевание, потому что они часто лежат в некодирующих областях генома и имеют небольшие размеры эффекта. Эта работа также показывает, что для раскрытия физиологических причин большинства болезней человека, вероятно, потребуется комбинаторное использование нескольких подходов.