Influența majoră a unei singure gene în deformările creierului
Descoperirile arată cum o genă este responsabilă pentru reglarea producției de neuroni corticali, menținerea călătoriei acestor neuroni către siturile critice din creier, dezvoltarea plierii distincte a țesutului cerebral uman în cortex și chiar delegarea dimensiunii creierului în sine.
„Mecanic, știm puțin despre modul în care se dezvoltă cortexul cerebral uman și genele implicate în acest proces. Abordările genetice moleculare de ultimă oră ne permit acum să disecăm acest proces complex. Înțelegerea funcției normale a moleculelor precum WDR62 ne va aduce cu un pas mai aproape de rezolvarea acestui uimitor puzzle ”, a spus Murat Gunel, autor principal al lucrării și Nixdorff-profesor german de neurochirurgie, genetică și neurobiologie la Yale.
În timpul unui parteneriat de lungă durată între Gunel și oamenii de știință turci, echipa Yale a observat cu atenție doi veri din Turcia născuți cu cortexuri cerebrale deosebit de subdezvoltate provocând creiere considerabil mai mici decât media.
Cercetătorii au descoperit că ambii veri au prezentat semne de anomalii în mișcarea neuronilor corticali către destinațiile lor normale, precum și defecte în pliurile obișnuite ale cortexului. Aceste deformări erau considerate anterior a fi probleme complet separate, dar găsirea acestor similitudini la doi subiecți înrudiți a sugerat că ar putea exista o singură cauză de bază, au remarcat cercetătorii.
Pentru a testa în continuare această teorie, oamenii de știință au folosit secvențierea întregului exom, o tehnologie creată la Yale care permite secvențierea rapidă și relativ ieftină a tuturor genelor care codifică proteinele din genomul uman. Anchetatorii au identificat apoi mutații în ambele copii ale genei care codifică proteina WDR62.
Când cercetătorii au secvențiat aceeași genă la alți pacienți cu deformări în dezvoltarea corticală cerebrală, au reușit să identifice șase familii suplimentare cu mutații în ambele copii ale WDR62.
Deoarece pacienții cu mutații în această genă au fost doar o fracțiune din cohorta totală, această genă ar fi fost foarte dificil de cartografiat și identificat folosind abordări genetice tradiționale, a spus Richard Lifton, profesor de sterling și președinte de genetică la Yale, al cărui laborator a dezvoltat tehnicile de secvențiere și analiză a exomei utilizate în acest studiu.
Rezultatele oferă informații uimitoare asupra numeroaselor roluri pe care o singură genă le poate juca în dezvoltarea creierului, au remarcat oamenii de știință.
„Studiul tulburărilor creierului uman este în curs de revoluție ca urmare a noilor tehnologii de secvențiere”, a declarat Matthew W. State, profesor asociat de psihiatrie infantilă, psihiatrie și genetică Donald J. Cohen, care a proiectat studiul împreună cu Gunel și Lifton. Abordările utilizate în acest studiu promit să descopere multe dintre misterele referitoare la genetica tulburărilor de dezvoltare, de la malformații corticale până la autism până la întârziere mintală, a adăugat el.
Ali Ozturk și Kaya Bilguvar din Yale sunt co-primii autori ai studiului. Mai mulți alți cercetători din Yale au contribuit la studiu, precum și mai mulți clinici și oameni de știință turci. Finanțare majoră pentru studiu a fost asigurată de un grant de stimulare de la Institutul Național de Sănătate, Institutul Național pentru Tulburări Neurologice și Accident vascular cerebral.
„Colaborarea continuă cu colegii noștri turci, împreună cu dezvoltarea tehnologică la Yale, combinată cu finanțarea NIH în timp util ne-a permis să obținem aceste rezultate”, a spus Gunel. „Nu ar fi fost posibil fără finanțarea stimulului”, a spus el, adăugând, de asemenea, că finanțarea suplimentară a fost asigurată de Institutul Medical Howard Hughes și Universitatea Yale.
Sursa: Universitatea Yale
