Дослідники відкривають секрети рідкісного і загадкового генетичного захворювання за допомогою собак
Центронуклеарна міопатія - це вроджена хвороба, яка поступово послаблює м’язи, тому руховий рух, дихання та дієта страждають серйозно, і люди з таким захворюванням зазвичай помирають у дитинстві.
Дослідники Інституту генетики та клітинної та молекулярної біології у Страсбурзі, Франція, виявили, що хвороба була спричинена мутацією гена під назвою BIN1; ген кодує синтез білка, що дозволяє м'язам розвиватися так, що вони реагують на нервові сигнали, що викликають скорочення м'язів.
Спочатку діти страждають від м’язових болів під час фізичних навантажень і мають проблеми з ходьбою, потім відбувається ослаблення м’язів, які контролюють рухи очей, а згодом і м’язів, що беруть участь у диханні.
Щоб з’ясувати, як мутації цього гена можуть викликати таке серйозне захворювання, як центрально-ядерна міопатія, спочатку експерти намагалися вивчити це явище на генетично модифікованих мишах. Але цього разу мишей не можна було використовувати в якості дослідницької моделі, оскільки делеція гена BIN1 не призвела до виникнення центрально-ядерної міопатії у цих тварин.
Вченим довелося шукати нову модель тварин для своїх досліджень і за допомогою мережі ветеринарів та генетиків з кількох країн світу виявили 5 екземплярів собак (німецької породи собак), що мають симптоми, подібні до у людей (м’язова слабкість) та м’язові біопсії показали зміни, подібні до тих, що виявлені у дітей з центрально-ядерною міопатією.
Через те, що вони живуть довше і більше, собаки є кращою моделлю для вивчення цієї хвороби, ніж миші, тому що краще бачити, як хвороба прогресує з часом і як собаки реагують на лікування.
Секвенування геному підтвердило, що тварини мали мутацію, подібну до мутації, виявленої у людей з центрально-ядерною міопатією - мутацією, яка викликає видалення значної частини гена BIN1, частини, яка називається екзон 11.
Мутація впливає на формування структур, званих Т-трубками, виготовленими з м’язового волокна; вони є частиною утворення, яке сприяє перетворенню електричного подразника з нервових клітин у механічний рух м’язів. Коли канальці -T перестають нормально функціонувати, м’язи більше не можуть отримувати нервові сигнали, необхідні для нормального скорочення, що призводить до руйнівних симптомів захворювання.
Результати дослідження були представлені в журналі PLOS Genetics.
Собаки продовжували бути корисними при розшифровці механізмів цієї хвороби. Дослідники також виявили 4 зразки собак породи лабрадор, які мали дві інші мутації, що викликали різні форми рецесивної центрально-ядерної міопатії, одна пов'язана з хромосомою 2, інша - з хромосомою X.
Вчені перетворили цих тварин на дві окремі групи, щоб вони могли вивчити природний перебіг хвороби та протестувати нові методи лікування, такі як генна терапія. Процедури вже дали деякі багатообіцяючі результати у собак, покращуючи м’язову силу та функцію діафрагми в процесі дихання, тим самим відкриваючи шлях для створення процедур для пацієнтів-людей.