遺伝子発現は厳密に制御されており、多くの遺伝子は、そのタンパク質産物が正常な細胞機能を妨害する場合、細胞特異的なサイレンシングを示します。 非コーディング要素は主にこの沈黙を制御しており、その破壊は人間の病気を引き起こす可能性があります。
医学遺伝学ではほとんど注目されていなかったゲノムの領域が、稀な病気の原因となっている。 のグループ エクセター大学 は、遺伝子をオンまたはオフにすることによってゲノムの機能を調節する領域の遺伝子変化を発見しました。 その結果、珍しい病気のさらなる原因を特定するのに役立つ可能性のある鍵を発見しました。
この研究は、遺伝子をコードするゲノム領域であるエクソームを超えた突然変異によって引き起こされる病気の非常に珍しい例です。 通常、関連する体組織、この場合は膵臓では何の役割も果たしていないHK1と呼ばれる遺伝子が、変化によって影響を受けることが初めて判明した。
科学者らによる遺伝的原因の探索 先天性高インスリン症 より複雑な道をたどりました。 糖尿病とは対照的に、この状態では乳児の膵臓が過剰なインスリンを分泌します。 赤ちゃんは非常に大きく生まれ、低血糖に関連した問題を経験することがあります。 この病気が適切に治療されないと、脳に必須の栄養素が不足し、学習障害や死に至る可能性があります。
エクセター大学のサラ・フラナガン博士率いるチームは答えを導き出し、多くのとらえどころのない希少疾患の原因を調査する新しい方法を解明しました。
フラナガン博士は次のように説明しました。 「私たちは、先天性高インスリン症の遺伝的原因が不明な赤ちゃんの 50% に何が起こっているのかを解明するのに苦労してきました。 私たちは何年も遺伝子の欠陥を探してきましたが、もどかしいほどわかりにくいままでした。」
科学者たちは先進技術を使用して、先天性高インスリン症を持つ 17 人のゲノムを解読しました。 研究者らは、この病気の原因となっている遺伝子変異はタンパク質内ではなく、膵臓内のタンパク質のオンとオフを切り替えるのに重要な「調節スイッチ」内で発生していることを発見した。
先天性高インスリン症の患者は、遺伝的変異により膵臓の HK1 がオンになっています。 通常、膵臓は、たとえ次のような場合でも、インスリンの生成を引き起こす遺伝子をオフにします。 血糖値 低いです。 しかし、科学者たちは、それが活性化していること、つまり血糖値を危険なレベルまで下げようとしていることを発見しました。 この考えは、膵臓組織の特別なコレクションを調べることによって裏付けられました。
フラナガン博士 と, 「子供の病気の原因を知りたいと切望している親たちに答えを提供できることは非常に重要です。 HK1 変異体が発見された現在、病気の小児における日常的なゲノム配列決定は、臨床診断時にそれらを検出するための完璧な方法となり、転帰の改善が可能になります。 これらの発見は、HK1 を阻害する薬剤の開発によるこの症状の治療改善への道を開くものでもあります。 その結果、インスリンの産生が現実的な可能性です。」
「さらに興味深いのは、このアプローチが他の遺伝的疾患の原因を明らかにする可能性があることです。 調節スイッチに影響を与える可能性のある遺伝子変化を見つけるには、ゲノム全体を調べる必要があることがわかっています。 私たちは、病気に関連する臓器組織でオフになっているタンパク質に焦点を当て、それらがどのように、そしてなぜオフになるのかを研究する必要があります。 このアプローチは遺伝学を急速に進歩させ、答えとより良い治療法を提供する可能性があります。」
ジャーナルリファレンス：
- ミネソタ州ウェイクリング、NDL オーエンズ、ホプキンソン、JR 他HK1 の組織特異的調節要素を破壊する非コード変異体は、先天性高インスリン症を引き起こします。 ナットジェネット （2022）。 DOI： 10.1038 / s41588-022-01204-x
