Mutationen in Essentielle Gene oft Ursache für seltene Krankheiten

Mutationen in überlebenswichtig Gene hinter so genannten Orphan-Krankheiten und erklärt zum Teil , warum diese Krankheiten sind selten und oft tödlich , laut einer Studie im Kino Die American Journal of Human Genetics .

Die neue Erkenntnis in scharfem Kontrast zu dem, was über Mutationen in nicht- essentielle Gene als die Treiber von Volkskrankheiten mit höheren Prävalenzraten bekannt , nach Ansicht der Wissenschaftler am Cincinnati Children Hospital Medical Center , die die Forschung durchgeführt.

Die Bioinformatik- Studie - die Computer-Technologie verwendet, um Krankheiten mit ursächlichen Genen interagierende Proteine ​​, und gemeinsame molekulare Signalwege verlinken - erzeugt eine globale Netzwerkkarte mit 1772 seltene Krankheiten durch Genmutationen verursacht . Die Karte gibt die Wissenschaftler eine genaue Ausgangspunkt, um innovative Forschung in die Entwicklung neuer Therapien oder Neupositionierung bestehender Medikamente für Krankheiten, die wirksame Behandlungen fehlt starten, sagte Anil Jegga , Ph.D., ein Forscher in der Abteilung für Biomedizinische Informatik und Senior Investigator der Studie.

Ein Waisenkind oder seltene Krankheit gilt als eine bei weniger als 200.000 Amerikaner definiert. Es gibt 8.000 seltene Krankheiten , die zusammen beeinflussen mehr als 25 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten, erklärte Dr. Jegga . Eine Reihe von seltenen Krankheiten im Kindesalter , von der Genetik und das Immunsystem beeinflusst und sind Krankheiten wie Mukoviszidose und verschiedene Formen von Krebs im Kindesalter .

" Nur etwa 300 dieser 8.000 Erkrankungen wirksame medikamentöse Therapie, so kollektiv seltenen Krankheiten stellen eine große Herausforderung für die öffentliche Gesundheit zuständigen Behörden ", sagte Dr. Jegga . " Frühere Studien über Krankheitsnetze noch nicht heraus diese seltene Krankheiten , von denen viele tödlich , andere veran chronischen und schwächenden Krankheiten sind getrennt. "

Durch die Analyse von Netzwerken , die eine natürliche Darstellung der seltenen Krankheiten bieten - inklusive der interaktiven Beziehungen zwischen ursächlichen Genen , Proteinfunktionen und Pfade - Forscher erhalten eine Systemebene Blick auf die komplexen Zusammenhängen , die diese Krankheiten zugrunde liegen , nach MINLU Zhang und Cheng Zhu, die Co- Autoren der Studie erste und die Mitglieder der Fakultät für Informatik an der University of Cincinnati.

Eines der wichtigsten Ergebnisse der Studie ist, dass seltene Krankheit Gene kodieren für Proteine, Hub , der mehrere Protein -zu- Protein-Wechselwirkungen entscheidend für die Zellfunktion haben . Frühere Studien haben gezeigt, dass nicht- essentielle Gene verursacht häufige Krankheiten nicht Nabe Proteine ​​kodieren. In der Tat berichten die Forscher, dass das Löschen über 43 Prozent der seltenen Krankheit Gen verursacht Homologen bei Mäusen ( die ähnlich wie die menschliche Gene ) tödlich oder verursacht vorzeitigen Tod , unter Angabe der wesentlichen Überlebens Rolle der Gene und der damit verbundenen biologischen Prozesse .

Forscher sagten, die 1772 seltene Krankheiten in ihrer Studie untersucht werden , um insgesamt 2124 mutierte Gene verbunden . Neunundsechzig Prozent der Erkrankungen eine Verbindung gebracht Gen und dem Rest von zwei oder mehreren Genen verursacht . In der Tat, der 2124 WaisenkrankheitsverursachendenGene , 1393 sind nur eine Krankheit verbunden , während die restlichen 731 Gene sind ursächlich für zwei oder mehr Krankheiten. Ein Beispiel in der Studie festgestellt beinhaltet Mutationen des Gens LMNA , die in 17 seltene Krankheiten in Verbindung gebracht werden . Und die seltene Krankheit , nicht-syndromale genetische Taubheit Besitzt die höchste Anzahl von verursachenden Genen auf 43 .

Dr. Jegga und seine Kollegen sagen, dass die Studie zeigt auch, dass es entscheidend ist , über die ein Gen-basierten Ansatz für die Diagrammerstellung interaktive seltene Krankheit Karten gehen .

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Verkabelung der Gen-basierten und Funktion -basierte Netzwerke von Orphan-Krankheiten ist anders", sagte er. " Durch die Berücksichtigung der gemeinsam genutzten Funktionen auf kausale Gene molekulare Targets für die Behandlung von seltenen Krankheiten enthüllt werden kann . Diese Karten von molekularen Zielstrukturen können dann verwendet werden , um neue Hypothesen zu erstellen und zu führen Behandlungsstrategien für seltene Krankheiten werden. "

In den 10 Jahren vor der Verabschiedung des US Orphan Drug Act im Jahr 1983 wurden nur 10 neue Medikamente für seltene Krankheiten durch die Food and Drug Administration genehmigt . In den 28 Jahren seit der Akt weitergegeben werden, haben mehr als 300 seltene Krankheit Medikamente zugelassen .

In der Studie verwendeten Daten wurden von Orphanet , dem Online- Referenz -Portal für Informationen über seltene Krankheiten und Orphan Drugs gestellt. Finanzielle Unterstützung für die aktuelle Studie kam zum Teil aus der Cincinnati Verdauungs Health Sciences Center und von Cincinnati Kinder .

Quelle:
Jim Feuer
Cincinnati Kinderklinik Medical Center