Ερευνητές εντόπισαν σε 19 παιδιά με νεογνικό διαβήτη μεταλλάξεις σε δύο μη κωδικά γονίδια που παράγουν λειτουργικά μόρια RNA αντί για πρωτεΐνες
Για δεκαετίες, η γενετική έρευνα επικεντρωνόταν σχεδόν αποκλειστικά στα λεγόμενα κωδικά γονίδια, δηλαδή στα τμήματα του DNA που παράγουν πρωτεΐνες. Αυτά αντιπροσωπεύουν ωστόσο μόνο ένα μικρό κλάσμα του συνολικού γονιδιώματος. Το υπόλοιπο, που για χρόνια αποκαλούνταν «σκουπιδο-DNA», περιέχει γονίδια που παράγουν λειτουργικά μόρια RNA με ρυθμιστικές λειτουργίες. Αυτά τα μόρια ρυθμίζουν την έκφραση άλλων γονιδίων και επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο διαβάζεται και ερμηνεύεται η γενετική πληροφορία. Νέα μελέτη από το Πανεπιστήμιο του Exeter που δημοσιεύτηκε στο American Journal of Human Genetics αποδεικνύει για πρώτη φορά ότι μεταλλάξεις σε αυτά τα μη κωδικά γονίδια μπορούν να προκαλέσουν νόσο στον άνθρωπο, και συγκεκριμένα αυτοάνοσο νεογνικό διαβήτη.
Τι είναι ο νεογνικός διαβήτης
Ο νεογνικός διαβήτης είναι μια σπάνια μορφή διαβήτη που εμφανίζεται κατά τους πρώτους έξι μήνες της ζωής και οφείλεται σε γενετικές μεταβολές. Δεν πρέπει να συγχέεται με τον διαβήτη τύπου 1 που συνήθως διαγιγνώσκεται σε μεγαλύτερη ηλικία, αν και μοιράζονται ορισμένα κοινά χαρακτηριστικά. Η κατανόηση της γενετικής αιτίας κάθε περίπτωσης νεογνικού διαβήτη είναι κλινικά ουσιαστική, διότι διαφορετικές γενετικές αιτίες οδηγούν σε διαφορετικές θεραπευτικές επιλογές. Για παράδειγμα, ορισμένες μορφές γενετικού νεογνικού διαβήτη ανταποκρίνονται εξαιρετικά σε φαρμακολογική αγωγή που δεν είναι χρήσιμη σε άλλες μορφές.
Ένα ιδιαίτερα σημαντικό στοιχείο της παρούσας έρευνας είναι ο τρόπος με τον οποίο εντοπίστηκαν τα 19 παιδιά. Το Πανεπιστήμιο του Exeter προσφέρει δωρεάν γενετικό έλεγχο σε παιδιά από όλο τον κόσμο που υποψιάζονται να έχουν γενετικές μορφές διαβήτη. Αυτό το πρόγραμμα έχει επιτρέψει την ανάλυση μεγάλου αριθμού σπάνιων περιπτώσεων και έχει αναδειχθεί ως βασικός μηχανισμός ανακάλυψης νέων γενετικών αιτιών.
Τα δύο γονίδια και ο μηχανισμός που αποκαλύφθηκε
Η μελέτη χρησιμοποίησε αλληλούχιση ολόκληρου του γονιδιώματος, μια μέθοδο που διαβάζει κάθε γράμμα του DNA ενός ατόμου, για να αναλύσει δείγματα των 19 παιδιών. Εντόπισε μεταλλάξεις σε δύο γονίδια που δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνες αλλά παράγουν μικρά λειτουργικά μόρια RNA με ρόλο στο λεγόμενο μικρό σωματίδιο ματίσματος, ένα μοριακό μηχάνημα που επεξεργάζεται τα μόρια αγγελιοφόρου RNA πριν αυτά μεταφραστούν σε πρωτεΐνες. Τα δύο γονίδια ονομάζονται RNU4ATAC και RNU6ATAC. Η πιο αποκαλυπτική πτυχή των ευρημάτων αφορά τον εύρος της επίδρασης αυτών των μεταλλάξεων. Οι ερευνητές, συνδυάζοντας αποτελέσματα αλληλούχισης DNA με λεπτομερείς αναλύσεις δειγμάτων αίματος των ασθενών, διαπίστωσαν ότι η μετάλλαξη στα δύο μη κωδικά γονίδια προκαλούσε διαταραχή στη λειτουργία περίπου 800 άλλων γονιδίων, πολλά από τα οποία συνδέονται με το ανοσοποιητικό σύστημα. Αυτό εξηγεί γιατί η αποτυχία αυτών των μη κωδικών γονιδίων οδηγεί σε αυτοάνοση αντίδραση. Το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται στα βήτα κύτταρα του παγκρέατος που παράγουν ινσουλίνη, ακριβώς όπως συμβαίνει και στον κλασικό διαβήτη τύπου 1.
Το εύρημα έχει σημασία που ξεπερνά τον σπάνιο νεογνικό διαβήτη. Το γεγονός ότι μεταλλάξεις σε δύο μη κωδικά γονίδια μπορούν να διαταράξουν την έκφραση 800 γονιδίων του ανοσοποιητικού και να οδηγήσουν σε αυτοάνοση καταστροφή των βήτα κυττάρων, ανοίγει ένα νέο αναλυτικό παράθυρο για την κατανόηση του τρόπου ανάπτυξης αυτοάνοσων μορφών διαβήτη γενικότερα. Μεταξύ των 800 αυτών γονιδίων κρύβεται πιθανώς ένα ή περισσότερα που παίζουν κεντρικό ρόλο στην παθοφυσιολογία του αυτοάνοσου διαβήτη, και η ταυτοποίησή τους θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για νέους θεραπευτικούς στόχους στον πολύ πιο κοινό διαβήτη τύπου 1.
Φωτογραφία Shutterstock
