Исследование учеными редкого заболевания у одного пациента позволило разрешить медицинские загадки, затрагивающие по меньшей мере 30 заболеваний. У этих пациентов наблюдался широкий спектр симптомов, от задержки развития до пороков развития костей и даже ранней смерти. Однако, как оказалось, у всех у них были состояния, вызванные мутацией в одном и том же гене, называемом FLVCR1, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Genetics in Medicine.
Этот ген контролирует транспортировку двух ключевых питательных веществ, холина и этаноламина, вокруг клеток. Как холин, так и этаноламин играют фундаментальную роль в метаболизме, химических реакциях, которые снабжают организм энергией, сказал руководитель исследования Дэниел Каламе, преподаватель детской неврологии и нейробиологии развития в Медицинском колледже Бейлора в Техасе.
«Учитывая это, а также тот факт, что [FLVCR1] экспрессируется по всему телу, становится понятным, что у вас может возникнуть широкий спектр проблем в зависимости от того, насколько серьезен дефицит транспорта холина/этаноламина», — сказал Каламе.
Первый пациент в новом исследовании проходил лечение в клинике Каламе в Детской больнице Техаса. У мальчика были серьезные задержки в развитии нервной системы, в анамнезе были судороги и, что поразительно, отсутствие способности чувствовать боль. Каламе рассказал, что судороги и задержки в развитии нервной системы — это распространенное сочетание симптомов, но отсутствие у ребенка болевых ощущений было необычным. Мальчик и его родители ранее проходили генетическое тестирование, но никто не смог определить первопричину его расстройства.
Итак, Каламе и его команда углубились в эти данные, изучая все созвездие генов в геноме мальчика, которые кодируют белки. Они заметили очень редкую мутацию в обеих копиях гена FLVCR1. Это привлекло внимание Каламе, поскольку ранее этот ген был связан с совершенно другими расстройствами, связанными с мышечной координацией и деградацией сетчатки соответственно.
Калам признал, что эти симптомы сильно отличались от тех, что наблюдались у его пациента. Но была одна общая черта: в некоторых случаях пациенты с этими другими состояниями также имели сниженную чувствительность к боли.
«Было небольшое совпадение», — сказал Каламе.
Ген FLVCR1 также изучался на мышах. Когда ген был удален из эмбрионов грызунов, его отсутствие вызывало мертворождение. У мертворожденных мышей наблюдались пороки развития костей и мозга, а также тяжелая анемия.
Чтобы выяснить, что происходит, Каламе и его команда обратились к собственной базе данных ДНК более 12 000 человек с генетическими заболеваниями, а также обратились в другие исследовательские лаборатории по всему миру с аналогичными данными. Они выявили 30 пациентов из 23 разных семей с мутациями FLVCR1. Всего было 22 мутации, 20 из которых никогда ранее не были зарегистрированы.
Некоторые из 30 человек родились мертвыми из-за серьезных проблем развития в утробе матери. Другие выжили, но столкнулись с задержками развития, пороками развития костей или микроцефалией — состоянием, при котором череп меньше, чем должен быть. (В базах данных не содержались данные о прогнозе каждого пациента или о его здоровье в долгосрочной перспективе).
В лабораторных экспериментах соавтор исследования Лонг Нам Нгуен , доцент Медицинской школы имени Йонг Лу Лина Национального университета Сингапура, исследовал функцию FLVCR1. Это исследование выявило роль гена в перемещении холина и этаноламина по клеткам, помогая объяснить, как одно генетическое изменение может повлиять на так много систем в организме.
Каламе и его команда сейчас собирают образцы крови у пациентов с мутациями FLVCR1, чтобы посмотреть, смогут ли они найти способ лечения этих редких заболеваний. В некоторых случаях возможно, что каким-то образом может помочь добавление в клетки дополнительного холина и этаноламина, сказал Каламе. В качестве альтернативы исследователям может потребоваться использовать другой препарат, чтобы предотвратить накопление токсинов, которое может произойти, когда фундаментальные клеточные процессы идут не так.
Исследование может иметь значение для других состояний, связанных с холином, незаменимым питательным веществом, которое люди могут получать из листовой зелени, бобов и многих продуктов животного происхождения. Дефицит холина был связан с возрастным повреждением нервов и нейродегенеративными расстройствами, такими как болезнь Альцгеймера.
«Это имеет множество последствий, выходящих за рамки этого очень редкого заболевания», — сказал Каламе.
