Новое исследование Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв, которое будет опубликовано в журнале Genome Research, обнаруживает, что шесть распространенных заболеваний возникают из-за изменений ДНК, расположенных вне генов. Исследование лаборатории Питера Скачери, доктора философии, показывает, что множественные изменения или варианты ДНК действуют согласованно, чтобы воздействовать на гены, что приводит к аутоиммунным заболеваниям, включая ревматоидный артрит, болезнь Крона, целиакию, рассеянный склероз, волчанку и колит.
Кроме того, для каждой болезни несколько разных генов управляются несколькими небольшими различиями в ДНК.«Мы знаем, что редкие заболевания возникают из-за одного изменения в одном гене с серьезными последствиями. Ключевой вывод заключается в том, что общие заболевания возникают из-за множества изменений с небольшими последствиями для горстки генов», — сказал Скачери, доцент генетики. и науки о геноме.
Геном человека включает 3 миллиарда букв ДНК. Только 1-2 процента букв используются в качестве основы для белков, строительных блоков организма.
Команда Скачери входит в группу ученых, изучающих, где и почему ДНК идет не так, как в остальных 98 процентах — областях между генами. Эти области содержат тысячи генетических переключателей, которые контролируют уровни генов. Это новое открытие показывает, что при распространенных заболеваниях тонкая настройка этих переключателей не совсем правильная, что приводит к неправильной экспрессии некоторых ключевых генов, ранее не идентифицированных.«Это сдвиг парадигмы в области определения генетических причин общей восприимчивости к болезням», — сказал Скачери.
«Исследование лаборатории Scacheri предоставляет новую модель для понимания того, как генетические варианты объясняют вариации общих сложных заболеваний, таких как ревматоидный артрит и колит. То есть влияние отдельного варианта может быть очень незначительным, но в сочетании с другими близлежащими вариантами, По словам Энтони Виншоу-Бориса, доктора медицины, доктора философии, заведующего кафедрой генетики и геномных наук Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв и Медицинского центра университетских больниц, а также Медицинского центра Джеймса Х. Джуэлла, доктора медицинских наук, Генетика в Медицинской школе. «Эта модель может также помочь объяснить, почему генетические исследования этих и других распространенных заболеваний до сих пор не дали удовлетворительного объяснения генетических путей, важных для развития этих расстройств».Лаборатория Скачери провела биоинформатический анализ новых и ранее существовавших данных и разработала вычислительные инструменты для определения переключателей и генов, на которые влияют изменения ДНК, связанные с распространенными заболеваниями.«Это жизненно важная информация для создания методов лечения этих расстройств», — добавила Оливия Коррадин, кандидат медицинских наук и ведущий автор исследования. «Например, если у человека есть аномально высокий ген, ему или ей понадобится лекарство, которое снизит его уровень.
Ученые не могут приступить к разработке лекарства для этого, не зная предварительно ген-мишень и как она нужно манипулировать либо вверх, либо вниз.Теперь, когда команда Case Western Reserve знает идентичность генов, которые влияют на шесть аутоиммунных заболеваний, а также понимает, как эти гены нарушаются, следующим шагом является определение методов лечения, которые могут восстановить эти гены до их нормального уровня, чтобы эти заболевания могли быть устранены. лечится или вообще предотвращается.
Кроме того, исследователи надеются, что это открытие может привести к улучшению диагностического тестирования распространенных заболеваний.