На сегодняшний день исследователи идентифицировали сотни генетических вариантов, которые увеличивают или уменьшают риск развития заболеваний от рака и диабета до туберкулеза и расстройств психического здоровья. Однако для большинства таких генов ученые еще не знают, как эти варианты вносят вклад в заболевание — более того, ученые даже не понимают, сколько генов функционирует.
Одним из таких генов является C13orf31, обнаруженный на хромосоме 13. Ученые ранее показали, что варианты гена, в которых различается один нуклеотид — A, C, G и T ДНК — связаны с риском инфекционного заболевания лепры. и для хронических воспалительных заболеваний, болезни Крона и формы детского артрита, известной как системный ювенильный идиопатический артрит.
В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Nature Immunology и проведенном Кембриджским университетом, исследователи изучили, как работает этот ген, и определили новый механизм, который управляет энергетическим метаболизмом в наших иммунных клетках. Иммунные клетки помогают бороться с инфекцией, но в некоторых случаях атакуют наш собственный организм, вызывая воспалительное заболевание.Используя мышей, у которых мышиный эквивалент гена C13orf31 был изменен, команда показала, что ген вырабатывает белок, который действует как центральный регулятор основных метаболических функций в специальной иммунной клетке, известной как макрофаг (греч. ‘).
Эти клетки названы так из-за их способности «поедать» вторгшиеся организмы, разрушая их и предотвращая распространение инфекции. Белок, который исследователи назвали FAMIN (метаболический иммунный комплекс жирных кислот), определяет, сколько энергии доступно макрофагам.Исследователи использовали инструмент редактирования генов, известный как CRISPR / Cas9, который действует как биологический инструмент «вырезать и вставить», чтобы отредактировать один нуклеотид в генах риска в геноме мыши, чтобы показать, что даже крошечное изменение в нашем генетическом составе может иметь глубокий эффект, делая мышей более восприимчивыми к сепсису (заражению крови).
Это показало, что FAMIN влияет на способность клетки выполнять свои нормальные функции, контролируя ее способность убивать бактерии и высвобождать молекулы, известные как «медиаторы», которые вызывают воспалительную реакцию, ключевую часть борьбы с инфекцией и восстановления повреждений в организме.Профессор Артур Кейзер из Медицинского факультета Кембриджского университета, который руководил исследованием, говорит: «Взяв ген риска заболевания, роль которого была совершенно неизвестна, и изучив его функцию до уровня одного нуклеотида, мы обнаружили совершенно новый и важный механизм, который влияет на способность нашей иммунной системы выполнять свою роль защитного механизма организма ».Доктор Заим Кадер, первый автор исследования, добавляет: «Хотя еще слишком рано говорить о том, как это открытие может повлиять на новые методы лечения, генетика может дать неоценимую информацию, которая может помочь в определении потенциальных мишеней для так называемых точных лекарств, адаптированных к индивидуальным потребностям человека. генетический состав."