Группа исследователей из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего провела исследование, которое предлагает новое понимание причин расщелины позвоночника, наиболее распространенного структурного нарушения нервной системы человека.
Работа группы под руководством Кенга Иои Вонга, доктора философии, и Сангмуна Ли, доктора философии, оба из лаборатории Джозефа Г. Глисона, доктора медицинских наук, на факультете нейробиологии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего. Детский институт геномной медицины Рэди выявил первую связь между расщелиной позвоночника и распространенной хромосомной микроделецией у людей. Исследование показывает, что люди с этой хромосомной делецией (присутствующей в одном из 2500 живорождений ) демонстрируют риск развития расщепления позвоночника более чем в 10 раз выше, чем у населения в целом.
Исследование также подчеркивает потенциальную роль обычных пищевых добавок в снижении риска расщелины позвоночника. Результаты были недавно опубликованы в журнале Science .
Глисон, профессор кафедры нейробиологии и директор нейробиологии Детского института геномной медицины Рэди, является старшим автором исследования. Он объяснил, что расщелина позвоночника, также известная как менингомиелоцеле, поражает одного из каждых 3000 новорожденных. К сожалению, причины по большей части неизвестны. Сообщалось о нескольких мутациях, но они могли объяснить лишь небольшую часть риска, добавил Глисон.
Чтобы раскрыть генетические причины заболевания, лаборатория Глисона из Калифорнийского университета в Сан-Диего в 2015 году объединилась с коллегами со всего мира, чтобы создать Консорциум по секвенированию Spina Bifida. Консорциум начал заниматься крошечной делецией в хромосоме 22. Хромосомные микроделеции относятся к состоянию, у которых в хромосоме отсутствуют несколько генов. Целевое состояние группы, известное как 22q11.2del, связано с рядом других расстройств. Команда начала поиск 22q11.2del у пациентов с расщелиной позвоночника.
«Все пациенты, которых мы набрали, имели самую тяжелую форму расщепления позвоночника, и все они прошли передовое комплексное геномное секвенирование», — сказал Глисон. «Мы выявили 22q11.2del у 6 из 715 пациентов. Это может показаться не таким уж большим процентом, но на сегодняшний день это наиболее распространенная генетическая вариация, которая может способствовать развитию расщелины позвоночника».
Далее он сообщил, что группа выявила еще восемь пациентов с расщеплением позвоночника, у которых была делеция, из когорты из примерно 1500 человек, набранных из-за наличия распространенной делеции 22q11.2, сказал Глисон.
Затем исследователи сузили причину делеции 22q11.2 среди множества генов до одного гена, известного как CRKL. Глисон объяснил, что в этой хромосомной области есть еще девять генов, которые могли быть причиной. Он сказал, что команда начала процесс исключения, «выбивая» каждый из мышиных генов один за другим, когда они получили случайное электронное письмо от Долорес Лэмб из Медицинского колледжа Вейла Корнелла.
Лэмб заметил в своем виварии некоторых мышей, у которых отсутствовал Crkl и наблюдалась расщелина позвоночника. (Вонг объяснил, что исследователи используют все заглавные буквы для описания гена у людей и строчные для мышей.) Группа Лэмба узнала о проекте лаборатории Глисона через Ассоциацию Spina Bifida.
«Это открытие действительно взволновало нас, поскольку означало, что разрушения CRKL может быть достаточно для развития расщелины позвоночника», — сказал Вонг, соавтор исследования. «Мы сами удалили мышиный ген Crkl и подтвердили, что у некоторых мышей развились дефекты нервной трубки, в том числе расщелина позвоночника». Большинство других генов при делеции 22q11.2 впоследствии были исключены, добавил он.
Затем они обратили свое внимание на то, как фолиевая кислота может модулировать расщелину позвоночника, опосредованную CRKL. Вонг отметил, что предыдущие исследования на людях показали, что прием фолиевой кислоты (также известной как витамин B-9) до зачатия снижает частоту возникновения расщелины позвоночника и других дефектов нервной трубки на 30–50%, но механизмы до сих пор остаются загадкой.
«Когда мы лишили самок мышей-мутантов Crkl фолиевой кислоты в корме, у многих их потомков были дефекты нервной трубки, и тяжесть заболевания резко возросла», — объяснил Вонг. «Это говорит о том, что фолиевая кислота, принимаемая беременными женщинами, может не только снизить риск, но и тяжесть дефектов нервной трубки у их потомства».
«Мы надеемся, что наши результаты помогут исследовательскому сообществу лучше понять причины дефектов нервной трубки , особенно причины, связанные с такими общими генетическими открытиями, как делеция 22q11.2», — сказал Глисон. «Мы также надеемся, что наши результаты могут способствовать здоровой беременности, улучшению здоровья женщин и улучшению результатов для детей».
