Согласно исследованию Northwestern Medicine, опубликованному в журнале Brain , исследователи открыли новый метод определения того, вызывают ли отдельные генетические варианты в ассоциированном с эпилепсией гене SZT2 нарушение развития нервной системы.
Патогенные варианты SZT2 связаны с развитием различных нарушений развития нервной системы, включая эпилепсию с ранним началом 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 заменена другой — все чаще выявляются с помощью клинического генетического тестирования, но классифицируются как варианты с неопределенной значимостью или варианты, не имеющие четкой связи с заболеванием.
Однако классификация этих вариантов как вероятно доброкачественных или патогенных остается проблемой из-за большого размера SZT2 — он содержит более 3400 аминокислот — а также отсутствия у него кристаллической структуры и функциональных доменов.
«Существует множество различных аминокислот, которые могут мутировать и превращаться в миссенс-варианты, поэтому очень сложно определить, какие из них являются патогенными, а какие доброкачественными. Вот почему такие высокопроизводительные исследования так важны», — сказала Джемма Карвилл, доктор философии. ., доцент кафедры неврологии эпилепсии и клинической нейрофизиологии Кена и Рут Дэви и старший автор исследования.
Для текущего исследования команда Карвилла набрала двенадцать человек, несущих двуаллельные варианты SZT2, один или несколько из которых были классифицированы как варианты с неопределенной значимостью.
Используя редактирование генома CRISPR-Cas9, исследователи сконструировали клетки, чтобы они содержали 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 миссенсварианты SZT2 сохранили функцию, а какие потеряли функцию и, вероятно, были патогенными.
В конце концов, они обнаружили рекуррентную делецию внутри рамки считывания, когда из белка удаляется одна аминокислота, и определили, что это вариант с потерей функции, и реклассифицировали его как вероятно патогенный.
Этот рецидивирующий вариант также является вариантом-основателем, генетическим вариантом, который чаще встречается у людей с аналогичной или той же этнической принадлежностью. В этом случае вариант основателя более распространен среди лиц еврейского происхождения ашкенази, и, по словам Карвилла, этот вариант должен быть включен в целевые панели для лиц, заинтересованных в пренатальном тестировании.
По мнению авторов, текущий подход применим к другим нарушениям развития нервной системы , которые коренятся в пути mTOR.
Кроме того, ингибиторы mTOR могут принести пользу пациентам с генетическими вариантами, влияющими на функцию mTOR. Только недавно SZT2 был связан с этим конкретным путем по сравнению с другими генами mTOR, связанными с эпилепсией, что требует будущих клинических испытаний и высокопроизводительных клеточных анализов.
«В будущем важно, чтобы мы разрабатывали испытания, в которых мы специально привлекаем людей с положительным генетическим тестом в генах пути mTOR, чтобы увидеть, могут ли эти пациенты получить пользу от ингибирования mTOR», — сказал Джеффри Калхун, доктор философии, научный сотрудник. профессор отделения неврологии эпилепсии и клинической нейрофизиологии и ведущий автор исследования.
