Когда дело доходит до роста, наша судьба решена вместе с нашими ростовыми пластинами — хрящами на концах костей, которые затвердевают по мере развития ребенка. Исследование, опубликованное 14 апреля в журнале Cell Genomics, показывает, что клетки в этих пластинах определяют длину и форму наших костей и могут указывать на наш рост. Исследование выявило потенциальные «гены роста» и обнаружило, что генетические изменения, влияющие на созревание хрящевых клеток, могут сильно влиять на рост взрослого человека.
«Исследование действительно помогает понять генетику скелета», — говорит старший автор Нора Рентал из Бостонской детской больницы и Гарвардского университета. Как детский эндокринолог, занимающийся детьми с заболеваниями скелета, она заинтересована в том, чтобы понять, как растут кости. «Рост — хорошая отправная точка для понимания взаимосвязи между генами , зонами роста и ростом скелета, потому что мы можем измерить рост каждого человека».
Чтобы точно определить гены, связанные с ростом, команда исследовала 600 миллионов клеток хряща мыши, чтобы идентифицировать гены, удаление которых может изменить рост и созревание клеток . Известно, что эти типы клеточных изменений в пластинке роста приводят к изменениям роста человека. Поиск выявил 145 генов, в основном связанных с нарушениями скелета и имеющих решающее значение для созревания пластинки роста и формирования костей.
Затем команда сравнила обнаруженные гены с данными полногеномных ассоциативных исследований (GWAS) роста человека. GWAS позволяет исследователям исследовать весь геном человека, чтобы определить горячие точки, где в нашей ДНК расположены «гены роста». Но эти регионы могут содержать несколько генов, что затрудняет отслеживание и изучение отдельных мишеней исследователям.
«Это похоже на поиск дома вашего друга, но вы знаете только почтовый индекс», — говорит Ренталь. «Это трудно.»
Сравнение показало, что гены, влияющие на хрящевые клетки, перекрываются с «горячими точками» человеческого роста GWAS, точно определяя местонахождение генов в нашей ДНК, которые, вероятно, играют роль в определении нашего роста. Ренталь и ее команда также обнаружили, что многие из предложенных GWAS генов роста приводят к раннему созреванию хрящевых клеток. Эти данные свидетельствуют о том, что генетические изменения, влияющие на созревание хрящевых клеток, могут больше влиять на рост.
Рентал отмечает, что исследования на клетках мышей могут быть не полностью применимы к людям, а GWAS — это наблюдательные исследования , которые не могут полностью проиллюстрировать причины и последствия роста. Но ее исследование предлагает новый метод, объединяющий два метода и дающий новое понимание генетики человека.
Затем команда планирует использовать этот метод, чтобы понять влияние гормонов на хрящевые клетки. Они также изучат некоторые из 145 генов, которые не имеют известной связи с ростом скелета. Исследование может выявить новые гены и пути, которые играют роль в костях.
«Я вижу пациентов со скелетной дисплазией , у которых нет никакого лечения, потому что генетика заставляет их кости расти таким образом», — говорит Ренталь. «Я надеюсь, что чем больше мы сможем понять биологию пластинки роста, тем больше мы сможем вмешиваться в более ранние периоды роста скелетов и жизни ребенка».
