Slovenski raziskovalci na novo odkrili in popisali dva gena

20. september je v Sloveniji dan genetike in ob tej priložnosti so v UKC Ljubljana predstavili dva pomembna strokovna dosežka Kliničnega inštituta za genomsko medicino (KIGM). Njihovi raziskovalci so namreč prvi v svetovnem merilu uspeli na novo odkriti in objaviti dva gena za človeške bolezni. Prvi je gen za dilatativno kardiomiopatijo, težko bolezen srčne mišice, ki brez ustreznega zdravljenja vodi v smrt. Drugi gen pa je povezan z razvojnimi nepravilnostmi živčnega sistema pri otrocih, težko psihomotorično prizadetostjo in gluhostjo.

Dognanji je osvetlil doc. dr. Aleš Maver, dr. med., vodja centra za mendelsko genomiko na omenjenem inštitutu in prvi avtor strokovnih člankov na temo odkritja obeh omenjenih genov. Pojasnil je, kakšna je bila pot do teh izjemnih znanstvenih dosežkov: v obeh primerih so preučili družini, pri katerih je obstajal utemeljen sum, da gre za genski vzrok bolezni.

Maver: Našli smo gen, ki je pomemben za razvoj centralnega živčevja in verjetno tudi za razvoj sluha

"Včasih nam bolezni, predvsem takšne, ki se pojavijo zaradi patoloških sprememb v zapisu genov, razkrijejo kakšno podrobnost, kako razvoj poteka, kateri so tisti ključni mehanizmi, ki so odgovorni za razvoj npr. možganov, centralnega živčevja," je opozoril doktor Maver. Pri slovenski družini, ki je imela dva otroka, ki sta imela sočasno oba zelo podobno klinično sliko, so odkrili gen, ki povzroča težko psihomotorično prizadetost in gluhost. Z najsodobnejšimi metodami preiskovanja zaporedja celotnega človeškega genoma so preiskali vse v literaturi že vpisane gene, ki bi bili lahko povezani s težko prizadetostjo dveh otrok iz iste družine, in identificirali izjemno spremembo v genu, ki je ključno povezan z razvojem malih možganov – doslej so imeli te podatke dostopne samo pri živalskih modelih. "Sprememba, ki jo ima ta družina, je izjemno redka, gre za edino družino na svetu, ki ima to nepravilnost," je pojasnil Maver. Znanstveniki v Vidmu so nato v sodelovanju z našimi strokovnjaki potrdili, da sprememba tega gena zelo verjetno vpliva na delovanje majhne beljakovinske molekule, ki je izredno pomembna v razvoju centralnega živčevja. 

V času raziskav so sicer identificirali še eno družino v Savdski Arabiji, a je nato družina izginila oziroma so izgubili kontakte z njimi. Kot pravi Maver, so imeli zelo podobno klinično sliko kot družina v Sloveniji. "Vsi ti dokazi, ki smo jih uspeli identificirati, vse to kaže, da smo našli gen, ki je pomemben za razvoj centralnega živčevja in verjetno tudi za razvoj sluha," pomembnost odkritja povzema doktor Maver.

Brata z isto redko boleznijo: To ni naključje

Zelo podoben je bil tudi postopek odkritja povezave gena za dilatativno kardiomiopatijo. Tudi tu so pri eni družini odkrili dva bolnika z isto vrsto bolezni srčne mišice. "Dva v isti družini? Zagotovo ne gre za naključje," opozarja Maver in dodaja, da so seveda takoj pomislili na genetsko bolezen. Z zahtevnimi raziskavami, ki so jih razširili še na gene, ki še niso bili raziskani, so pri teh dveh bratih odkrili mutacijo istega gena, ki povzroča težave v tkivu srčne mišice, zaradi česar je bolnikoma popuščala srčna mišica. 

Tako kot v prvem gre tudi v drugem primeru za zelo redko bolezen. Odkritje je zanimivo, ne le zaradi te družine, ki ji končno lahko postavimo diagnozo, pač pa tudi za druge družine, ki bi se morda znašle na podobni poti, saj jim ne bo treba iti čez zahtevne in dolgotrajne postopke, opozarja Maver in dodaja, da vse to veliko prispeva k našemu razumevanju, kako deluje človeška srčna mišica ter kateri so tisti kritični elementi.

Raziskana le četrtina genov

Prof. dr. Borut Peterlin, dr. med., svetnik, predstojnik KIMG ter predsednik Evropskega združenja za humano genetiko, je opozoril na pomembnost dneva genetike, ki ga danes obeležujemo v Sloveniji. Kot je dejal, gre za zelo redke bolezni, ki pa predstavljajo zelo veliko javnozdravstveno breme. "Ocenjujemo, da vsak dvajseti izmed nas nosi genetsko informacijo, zaradi katere že ima zdravstvene težave ali pa bi jih lahko še imel. So pogoste kot skupina, saj jih je več kot 6.000." Bolniki hodijo od zdravnika do zdravnika in ne dobijo ustreznega zdravljenja ter pojasnila za svojo bolezen, opozarja Peterlin. "Del razlogov je tudi ta, da še nismo razvozlali celotnega človeškega genoma. Od 20.000 genov poznamo povezave le za dobrih 4.000, zato je vsako odkritje novega gena toliko bolj pomembno, ker predstavlja vsaj diagnostično rešitev za pacienta, njegovo družino, včasih tudi za zdravljenje in preprečevanje, seveda pa tudi za znanost, saj tako razumemo mehanizme bolezni in ne le izboljšamo medicinsko obravnavo, ampak lahko pristopimo tudi k preprečevanju bolezni – tako genomska medicina prihodnosti postaja sedanjost."

Predstojnik je dodal, da je ekipa KIMG razvila inovativen pristop k diagnostiki genetsko pogojenih redkih bolezni, ki poleg odkrivanja genetskih sprememb v že znanih genih omogoča tudi odkrivanje novih. V diagnostiki koristno uporabljajo izsledke Slovenskega genomskega projekta, ciljnega raziskovalnega programa, ki ga ekipa KIMG vodi že od leta 2019 in pri tem sodeluje s strokovnjaki Onkološkega inštituta, Medicinske fakultete, Pediatrične klinike in Zavoda RS za transfuzijsko medicino. S projektom, ki ga financirata Ministrstvo za zdravje in Agencija za raziskovalno delo RS, želijo popisati tako patološko kot zdravo genetsko variabilnost Slovencev."Slovenija je na strokovnem delu genomske medicine v samem svetovnem vrhu, ko je govora o strokovnem razvoju. Že dolga leta sodelujemo pri napredku te veje medicine, ne samo na slovenskem, ampak tudi na evropskem ter globalnem nivoju," dodaja Peterlin.

V. d. generalnega direktorja UKC doc. dr. Marko Jug, dr. med., je za dosežke čestital sodelavcem inštituta, ki po svoji vsebini in dosežkih velja za enega vrhuncev UKCL, tako po strokovnosti kot po raziskovalni produktivnosti. "Da se to dogaja v našem prostoru, ni samoumevno," je dodal in sklenil, da uspehi pričajo o izjemni predanosti zaposlenih, vodij, celotnega tima. "Inštitut bi lahko primerjali z vrhunskimi slovenskimi podjetji, saj ga doktorji znanosti ne zapuščajo, temveč se nanj vračajo, vedno bolj podkrepljeni s spoznanjem, da je to mesto, kjer lahko naredijo razliko." Zato mora biti po njegovem prioriteta iskanje boljših prostorov za inštitut, ki ne služi le Sloveniji, temveč tudi širši regiji in velja za vrhunsko ustanovo v mednarodnem merilu.