Program
Rozszyfrowania Chorób Rozwojowych (DDD – Deciphering Developmental
Disorders), który zajmuje się szeroko pojętą diagnostyką opartą
na sekwencjonowaniu genomów, niedawno odkrył 12 różnych nowych
genów biorących udział w rozwoju rzadkich chorób.
Nowy
projekt ma na celu przeanalizowanie danych pobranych od 12 000
rodzin. Opublikowano pierwsze wyniki międzynarodowego projektu,
który ma na celu zbadanie genetycznych podstaw wielu rzadkich
chorób. Udało się zidentyfikować 12 nowych genów. Największy na
świecie międzynarodowy projekt DDD, który zajmuje się
sekwencjonowaniem genomów i porównywaniem ich w aspekcie klinicznej
przydatności do diagnozowania wielu chorób, przebadał ponad tysiąc
dzieci w celu znalezienia genów odpowiedzialnych za różne choroby,
w tym za niepełnosprawność intelektualną i wrodzone wady serca.
DDD
przeanalizował wszystkie 20 000 genów u każdego z 1133 dzieci,
które cierpiały na różne choroby – tak rzadkie i tak słabo
scharakteryzowane, że z pomocą standardowych testów
diagnostycznych nie mogły zostać zidentyfikowane. Diagnostyka za
pomocą sekwencjonowania DNA sprawia, że rodzicie takich dzieci będą
mogli uzyskać wsparcie, a także informacje o molekularnych
podstawach tych chorób, co jest kluczowym punktem przy szukaniu
odpowiedniej terapii.
Projekt
DDD pracuje, aby zebrać wspólnie kliniczne informacje z baz danych
o wszystkich wariantach genów, które występują w genomach różnych
pacjentów. Jeśli pacjenci, u których zaobserwowano podobne objawy
jakiejś choroby mają podobne warianty w pewnych genach – pozwoli
to zawęzić poszukiwania do konkretnych mutacji w konkretnych
genach. Stanowi to jednakże spore wyzwanie, zwłaszcza w przypadku,
gdy dana mutacja występuje z częstością jeden na 15 milionów. W
przypadku projektu DDD może się to udać – z pomocą
międzynarodowej sieci chronionych danych będzie możliwe
znalezienie i porównanie genu wywołującego rzadkie schorzenie, tak
jak w przypadku 4 z 12 nowo odkrytych genów, gdzie identyczne objawy
i te same mutacje występowały u dwóch lub więcej dzieci
niespokrewnionych ze sobą i oddzielonych od siebie o setki mil.
„Realizacja
projektu nie byłaby możliwa bez międzynarodowego osiągnięcia UK
National Health Service, którzy pozwoli nam połączyć wiele
rodzin, które żyły setki mil od siebie, ale których dzieci
dzieliły takie same mutacje i bardzo podobne objawy
”- powiedziała dr Helen Firth – jedna z badaczek
prowadzących badania dla projektu DDD.
Przykładem
może być historia dwóch niespokrewnionych ze sobą dzieci,
obydwoje z identyczną mutacją w genie PCGF2, który jest
zaangażowany w regulację genów podczas rozwoju embrionalnego.
Oboje wykazywali bardzo podobne symptomy chorobowe oraz cechy budowy
twarzy. Dzięki temu powstał nowy, odrębny dymorficzny zespół.
Wszystkie
nowo odkryte choroby rozwojowe były wywoływane przed nowe mutacje,
które obecne są w genomie dzieci, ale nie występują w genomach
rodziców.
Pierwotnie
projekt DDD skupiał się na zastosowaniu technologii macierzy do
obrazowania delecji i duplikacji genów, które powodowały choroby.
Jednakże taka strategia pozwoliła badaczom na zdiagnozowanie
zaledwie 5% pacjentów. Ulepszenie technologii sekwencjonowania
pozwoliło DDD na użycie genomowego sekwencjonowania „eksomowego”,
które analizuje wszystkie geny kodujące białka i wszystkie ich
warianty.
„Badania
te pokazały, że zaangażowanie Rządu w sekwencjonowanie 100000
genomów może stworzyć silną bazę danych – co robi wielką
różnicę w badaniach genetycznych, a także w diagnostyce
klinicznej i leczeniu” - powiedział profesor Mark Caulfield z
Genomics England.
Projekt
DDD wystartował w 2010 roku i docelowo ma przeanalizować dane
pobrane z 12 000 rodzin. Do tej pory przeanalizowano szczegółowo 10
% rodzin, a już odkryto 12 nowych genów powodujących choroby
rozwojowe. Badacze mają nadzieję, że projekt ten będzie
inspiracją dla większej liczby klinicznych i naukowych programów
na świecie do zbierania danych do baz, co pozwoli odkryć większą
liczbę genów powodujących różne choroby. Pomoże to usprawnić
diagnostykę na całym świecie.
Źródło:
„Large-scale
discovery of novel genetic causes of developmental disorders”
.Nature,
2014