Большинство генов наследуются как две рабочие копии, одна от матери и одна от отца. Однако в некоторых случаях ген импринтируется, что означает, что одна копия заглушается. Это называется геномным импринтингом. Если активная копия мутирована, это приводит к болезни, даже если заглушенная копия гена может быть нормальной.
Синдром Ангельмана, который вызывает трудности в обучении, проблемы с речью, судороги, резкие движения и необычайно счастливое настроение, возникает, когда ген, унаследованный от матери в определенной области хромосомы 15, мутирует, а другая копия гена унаследована от отца. , замолчать. В отчете, опубликованном в журнале Nature¸ Dr. Артур Боде, профессор молекулярной генетики и генетики человека в Медицинском колледже Бейлора и клинический генетик в Техасской детской больнице, и его коллеги отвечают на вопрос: "Можем ли мы включить активность отцовского гена?"
Синдром Ангельмана возникает, когда младенец наследует мутировавшую копию импринтированного гена UBE3A от своей матери. У него также есть отцовская копия гена, но она заглушается длинной лентой РНК, называемой антисмысловым транскриптом UBE3A. (Антисмысловой компонент в данном случае дополняет ленту РНК, что означает, что он связывается с ней и подавляет любую активность.)
В более раннем эксперименте доктор. Бен Филпотт из Университета Северной Каролины показал, что препарат, называемый топоизомеразой, может активировать отцовскую копию гена, но сам препарат токсичен и не ограничивает активацию гена Ангельмана, но влияет на все длинные гены.
Одна из аспирантов Боде – Линьян Мэн – писала диссертацию о синдроме Ангельмана и боролась с этой проблемой, когда член ее диссертационного комитета доктор. Томас Купер, профессор патологии & иммунологии в Бэйлоре, сказал, что работал с Карлсбадом, Калифорния.-компания Isis Pharmaceuticals, у которой были антисмысловые олигонуклеотиды, которые могли отключать антисмысловой транскрипт, подавляющий отцовскую копию гена. Она вырастила мышь, у которой антисмысловой транскрипт был "сбит" и включилась отцовская копия гена.
"Если вы заблокировали антисмысл, вы можете включить отцовскую копию," сказал Боде, также заведующий кафедрой молекулярной генетики Генри и Эммы Мейер в Baylor. Лечение работало как в камерах лаборатории, так и на живых животных. Эффект от инъекции антисмысловых олигонуклеотидов длился около 16 недель.
"Из молекулярных данных было ясно, что мы включаем отцовскую копию гена," сказал Боде. "Неясно, насколько мы способны обратить вспять поведенческие аномалии."
Исследования на мышах показали, что лечение снижает когнитивные нарушения, связанные с синдромом Ангельмана. Еще нужно провести дополнительные испытания.
"Впервые мы разработали специфичный для последовательности и клинически осуществимый метод активации экспрессии отцовского аллеля Ube3a," сказали авторы в отчете.
По словам Боде, в будущем исследователи надеются увидеть, что произойдет, если ген сможет производить еще больше белка.
Он ожидает, что, если лабораторные исследования и исследования на животных останутся положительными, исследование у детей с этой проблемой может быть возможным в ближайшие два-три года. Возможно, сказал он, эту технику можно было бы модифицировать для работы при других заболеваниях, возникающих в результате мутаций в импринтированных генах.