Загадка девочки, которая превращается в кость, а ее однояйцевый близнец остается здоровым | Наука

Яйцеклетка Лоло Суареса и сперматозоид Эдуардо Аграсо однажды слились в 2010 году и образовали единую клетку с одинаковой ДНК, из которой в итоге родились две идентичные сестры-близнецы: Каэтана и Селия. Обоим сегодня по 12 лет, они любят плавать на пляже в своем городе Портосин (Ла-Корунья) и имеют одну и ту же генетическую мутацию, но у Селии практически нет симптомов, в то время как мышцы Каэтаны быстро превращаются в кости. Девушка сама полтора года назад попросила ампутировать обе ноги, уже превратившиеся в пьедра, чтобы сделать вашу жизнь проще. педиатрический Федерико Мартинон Торрес Она возглавляет медицинскую команду, которая работает не покладая рук, чтобы понять, почему болезнь преследует сестру и уважает ее близнеца. Селия могла бы скрыть секрет, чтобы вылечить патологию, или хотя бы подсказку. «Это казалось идеальным экспериментом: два одинаковых человека, один больной, а другой здоровый, но это не так очевидно», — сокрушается Мартинон.

у девочек есть прогрессирующая костная гетероплазияультраредкое заболевание, которым страдает всего сотня человек в мире, по подсчетам американского врача Фред Каплан, который обнаружил расстройство три десятилетия назад. «Это самый серьезный случай, который мне известен», — объясняет исследователь по видеоконференции. У Каэтаны болезнь носит взрывной характер. Если в пятницу ваши родители заметят у вас крошечную мозоль под кожей, к воскресенью она может превратиться в значительную костную бляшку. Не существует профилактического или лечебного лечения, кроме повторных операций по удалению новой кости.

Мартинон не скрывает своего беспокойства. «Мы всегда стоим за болезнью», — признает врач, заведующий педиатрическим отделением Университетской клинической больницы Сантьяго-де-Компостела. «Мы пробовали много вещей, и все они были логичны. И на сегодняшний день мы потерпели неудачу. Такова реальность», — отмечает он. «К вам поступила пациентка, но вам нечего ей предложить. Не только мы: никто в мире».

У братьев-близнецов такая особая связь, что в них часто путают «я» и «мы». Каэтана и Селия счастливо росли в рыбацкой деревушке Портосин, но не понимали, почему болезнь делала их все более и более разными, оставаясь одинаковыми. ДНК — это инструкция, присутствующая в каждой клетке. Это написано с около 3 миллиардов букв, которые являются просто инициалами химических соединений с разным количеством углерода, водорода, кислорода и азота. Мутация сестер включает потерю только четырех букв: G, A, C и T, начальных букв гуанина (C₅H₅N₅O), аденина (C₅H₅N₅), цитозина (C₄H₅N₃O) и тимина (C₅H₆N₂O₂). Эти четыре пропущенные буквы вызывают инактивацию ген ГНАСотвечает за предотвращение образования кости в неправильном месте.

Костные пластинки иногда прорастают, как иглы, — объясняет мать девочек. «Кей сказала мне, что не знает, каково это — прожить день без боли, — продолжает Лоло Суарес. Отчаявшись из-за отсутствия исследований по этой болезни, в 2016 году двое родителей решили создать организацию, чтобы исправить ситуацию. Галисийская ассоциация прогрессирующей костной гетероплазии. Они уже успели поднять более 200 000 евро, в основном посвященный финансированию научной группы, но часы тикают. Каэтана, умная и жизнерадостная, с черным юмором относится к ампутации ног. На днях мама сказала дома: «Здесь пахнет ногами!» А девочка со смехом ответила: «Они не будут моими, мама!»

генетик Антонио Салас, соруководитель исследовательской группы, объясняет свою основную гипотезу. У родителей нет мутации, поэтому она должна была появиться после оплодотворения яйцеклетки, до того, как эмбрион разделился надвое и дал начало двум идентичным сестрам. Если ДНК — это последовательность букв, то эпигенетические изменения — это химические соединения, действующие как акценты, способные модифицировать сообщение. Во время формирования яйцеклеток и сперматозоидов эти метки добавляются к ДНК и могут вызывать включение или выключение гена в зависимости от того, был ли он унаследован от отца или матери. Это сложное явление, называемое отпечатокопределяет работу гена ГНАС«один из самых сложных в геноме человека», по словам Саласа.

Исследователи полагают, что у двух сестер одна и та же мутация, но у Каэтаны также есть отпечаток, вызывающий мутацию гена. ГНАС включается или выключается в определенных частях вашего тела. Это то, что ученые называют мозаицизмом: у девочки будет два типа клеток, каждый с разным эпигенетическим составом. «Все это спекулятивно. К сожалению, у нас нет доказательств. Мы можем ошибаться», — признает Салас, профессор медицинского факультета Университета Сантьяго-де-Компостела.

Мексиканская биохимия Мария Хосе Куррас представлен в январе его докторская диссертацияо Каэтане и Селии. Документ, который начинается с встреча от ученого семнадцатого века Сор Хуана Инес де ла Крус: «Учись, чтобы меньше игнорировать» — подробно описывает все усилия группы Сантьяго де Компостела. Исследователи проанализировали буквы ДНК девочек, акценты их эпигенома, белки, полученные с помощью этих генетических рецептов, и даже промежуточные молекулы. Разница между Каэтаной и Селией пока не проявилась. «Прогрессирующая гетероплазия кости на клеточном уровне ведет себя как рак. Здесь пролиферация клеток, которые производят кости, когда они не должны», — объясняет Куррас.

Врач Фред Каплан открыл болезнь в 1994 году, после изучения 125 пациентов с прогрессирующей оссифицирующей фибродисплазией или синдромом каменного человека, еще одной необычной патологией, при которой мышца превращается в кость. Каплан из Университета Пенсильвании отметил, что у некоторых пациентов не было обычных симптомов, таких как характерный врожденный порок развития большие пальцы ног стоп и описал новую болезнь со своими особенностями. Американский врач выдвигает собственную гипотезу: «Я считаю, что у двух близнецов одна и та же мутация, но у более пораженной сестры, вероятно, была вторая мутация на очень раннем этапе развития эмбриона, в самом гене». ГНАС или в другом, что с ним взаимодействует».

химик Дэвид Лю, Гарвардского университета, является международным эталоном в изучении редких заболеваний генетического происхождения. В интервью этой газете Лю также упоминает о существовании «еще одного тревожного фактора» у Каэтаны, будь то вторая спонтанная мутация или различие в регуляции генов. «Эти модулирующие факторы может быть очень трудно найти. Вряд ли врачам удалось выявить и исключить все возможные генетические и эпигенетические вариации между близнецами», — полагает он.

Антонио Салас подозревает, что разгадка загадки кроется в эпигенетике, но не исключает гипотезу о второй мутации. «Это возможно, но это не моя любимая ставка. Это как если бы ты дважды выиграл в лотерею», — подчеркивает он. Ваш коллега Сара Пишедда, итальянский биолог, объясняет, что команда уже искала эти эпигенетические различия в крови Каэтаны и Селии. «В результате девушки стали одинаковыми», — говорит она. Следующим шагом будет поиск различий в других тканях, таких как кальцифицированная кожа, мышцы и кости Каэтаны. «Мир существует, и мы, вероятно, только в начале», — предупреждает Пишедда.

Лоло Суарес и Эдуардо Аграсо сохраняют надежду, но они не обманывают себя. Ампутации не остановили болезнь ее дочери. Мышцы ее тела продолжают превращаться в кости. «Мы реалистично относимся к тому факту, что можно добиться чего-то, что прибудет вовремя для Каэтаны, но мы будем смеяться, если все эти деньги и эти усилия, которые мы приложили, будут полезны для любого другого ребенка», — утверждает Суарес. «Я тоже была бы самой счастливой матерью в мире, даже если бы не моя дочь».

Вы можете написать в [email protected] следовать МАТЕРИЯ в Фейсбук, Твиттер, Инстаграм или подпишитесь здесь на наш бюллетень.