Sciencemag.cz
Doporučujeme
Pacienti zapojení do studie mají vzácné mutace ve stejném genu ADAR2 a vykazují příznaky mikrocefalie, mentálního postižení a epilepsie.
Mezinárodní tým vědců, včetně Jiřího Sedmíka a Liama Keegana, pod vedením profesorky Mary O´Connell z CEITEC Masarykovy univerzity, dokázal, jak důležitá je RNA editace ve vývoji mozku. Zároveň tým zjistil, jak mutace enzymu upravujícího (tzv. editujícího) RNA způsobují u některých pacientů epilepsii, mentální postižení a mikrocefalii. Jejich poznatky byly zveřejněny v březnu 2020 ve vědeckém časopise American Journal of Human Genetics.
Před dvěma a půl lety byla profesorka Mary O´Connell kontaktována doktorem, který léčil malé dítě se zjevnými příznaky epilepsie. Nicméně žádná známá genetická mutace typická pro epilepsii detekována nebyla. Tento pacient nereagoval na konvenční léčbu, ale genetické testování potvrdilo přítomnost mutace genu ADAR2. Výzkumná skupina Mary O´Connell studuje právě proteiny zvané ADAR a je v této oblasti celosvětově známá svými odbornými znalostmi.
Epilepsie je neurologické onemocnění, při kterém se mozková aktivita stává abnormální. Výsledkem jsou záchvaty či období neobvyklého chování či pocitů a někdy i ztráty vědomí. Zasahuje všechny věkové skupiny a na celém světě jí trpí asi 50 milionů lidí, což z ní činí jedno z nejčastějších neurologických onemocnění.
Před započetím této studie vědci již věděli, že RNA editující enzym ADAR2 je nezbytný pro správný vývoj mozku. Výzkum na myších ukázal, že porucha editační funkce enzymu ADAR2 vede k epilepsii v raném věku a předčasné smrti.
Zmiňované dítě však nebylo typickým pacientem s epilepsií – jeho lékař potřeboval pomoc s objasněním příčiny tohoto onemocnění, a obrátil se proto na odborníky z řad vědců. K realizaci této studie však potřebovali vědci několik pacientů, kteří by vykazovali stejnou vzácnou mutaci ADAR2. Díky aplikacím GeneMatcher a Matchmaker Exchange, určeným k vyhledávání pacientů s vzácnými genetickými poruchami, se jim podařilo najít další tři děti se stejnou mutací.
Jiří Sedmík, výzkumná skupina Mary O´Connell „Lékaři, kteří léčí pacienty s velmi vzácnými onemocněními, mohou na tyto webové stránky nahrávat informace konkrétních pacientů ve své péči. Pokud se kdekoliv na světě shoda najde, webový nástroj automaticky informuje lékaře. Bez těchto aplikací by bylo velmi obtížné najít dostatek pacientů, a nebylo by možné začít zkoumat tuto nově objevenou nemoc,“ vysvětlil Jiří Sedmík, spoluautor této studie.
Čtyři různí pacienti zapojení do této studie mají všichni vzácné mutace ve stejném genu ADAR2 a vykazují příznaky mikrocefalie, mentálního postižení a epilepsie. Každý z nich pochází z jiné části světa, jeden je ze Spojených států amerických, jeden z Austrálie, jeden z Izraele a poslední z Íránu. Lékaři, kteří léčí tyto pacienty, shromáždili všechna potřebná lékařská data k výzkumu.
Vědci z institutu CEITEC MU spolupracovali na výzkumu se svými americkými (Children’s Hospital of Philadelphia) a australskými (Murdoch Children’s Research Institute) kolegy. Všechny laboratorní experimenty, které objasňují důsledky těchto mutací, provedli členové výzkumné skupiny Mary O’Connell v Brně na institutu CEITEC Masarykovy univerzity.
Vědci charakterizovali následky těchto mutací jak na úrovni RNA, tak i na úrovni proteinu, které u pacientů vedly k propuknutí onemocnění. Specifické místo editace zvané GRIA2 Q/R, které bylo již dříve spojeno s epileptickými záchvaty jak u myší, tak u lidí, nastiňuje jeho velký vliv na rozvoj tohoto typu epilepsie. Tento poznatek ovšem bude vyžadovat další bádání.
„Nyní se zabýváme potenciální léčbou tohoto vzácného onemocnění. Plánujeme provést experimentální léčbu na myších. Liam Keegan, výzkumná skupina Mary O´ConnellBudeme se snažit posoudit, zda by již vyvinutý lék zvaný Perampanel byl účinný proti tomuto novému vzácnému typu epilepsie. Perampanel působí na glutamátové receptory, které u pacientů nepracují tak, jak by měly. Proto je nutné zahájit léčbu velmi brzy než se v mozku, v důsledku počátečního defektu, objeví další problémy,“ vysvětluje Liam Keegan, hlavní řešitel a spoluautor studie. Pokud se jeho hypotéza ukáže jako správná, mohly by být provedeny klinické studie, které by poskytly novou naději pacientům trpícím touto vzácnou formou epilepsie, jež dosud nereagovala na žádná jiná antiepileptika. Perampanel je v současné době schválen pro nevyléčitelnou epilepsii pouze pro dospělé a dospívající od 12 let a jeho indikace zatím nezahrnuje nový typ epilepsie způsobený mutacemi ADAR2.
