Обнаружение врожденных дефектов может способствовать раннему выявлению и профилактике

Новое исследование показывает потенциальный сдвиг в наших базовых знаниях о происхождении врожденных дефектов и предлагает новые цели для стратегий раннего выявления и профилактики.

Ежегодно от врожденных дефектов страдают около 3% детей, рождающихся в США.

Работа, опубликованная в журнале Достижения наукивыявили важнейшие генетические взаимодействия на самых ранних стадиях эмбрионального развития, которые предсказали врожденные дефекты, характерные для синдрома Корнелии де Ланге, и могут дать ключ к разгадке генетического происхождения многих типов врожденных дефектов.

Синдром Корнелии де Ланге — это генетическое заболевание, которое поражает многие части тела и характеризуется характерными чертами лица, задержкой роста, умственной отсталостью и аномалиями конечностей. Синдром вызван мутациями в генах, участвующих в регуляции экспрессии и развития генов.

Исследователи сделали глубокое открытие, касающееся гена Nipbl, дефицит которого вызывает большинство случаев синдрома Корнелии де Ланге, и его сложного взаимодействия с другим геном, Nanog.

«Наши данные показывают, что Нипбл и Наног — больше, чем просто необходимые игроки на ранних стадиях. эмбриональное развитиет. е. Они являются важнейшими регуляторами, которые при неправильной регуляции оказывают далеко идущие последствия на эмбриогенез и развитие многих тканей и органов», — говорит соавтор Стивенсон Чеа, аспирант-исследователь кафедры биологии развития и клеточной биологии Калифорнийского университета в Ирвайне. .

Это важнейшее предприятие началось с передового подхода к картированию экспрессии генов в ранних эмбриональных клетках. Используя секвенирование одноклеточной РНК и инновационные биоинформационные методы, команда наметила профиль экспрессии генов каждой популяции клеток, присутствующих во время гаструляции, основополагающей стадии развития.

Различия, наблюдаемые в экспрессии генов и размерах клеточных популяций между нормальными эмбрионами и эмбрионами с дефицитом Nipbl, предоставили беспрецедентное понимание самых ранних причин врожденных дефектов.

«Это первый раз в этом сложном синдроме развития, когда мы смогли обнаружить такие глубокие различия в экспрессии генов на жизненно важном этапе развития, что заставляет нас полагать, что мы начинаем понимать фундаментальный аспект того, как врожденные врожденные дефекты возникают на раннем этапе развития», — говорит соавтор Энн Калоф, профессор анатомии и нейробиологии.

Последствия простираются далеко и широко. Выявление стадий, на которых пути развития различных тканей расходятся из-за генетических аномалий, открывает возможность медицинского вмешательства.

«Понимание этого точного времени открывает окно не только для диагностики, но, потенциально, для выявления биомаркеров, которые также будут важны для разработки терапевтических вмешательств. Именно здесь наши исследования соединяются с реальным применением», — говорит член команды Артур Ландер, профессор биологии развития и клеточной биологии.

Раннее выявление врожденных дефектов и их лечение могут значительно улучшить результаты жизни и снизить долгосрочные затраты на здравоохранение, принося пользу пострадавшим людям, их семьям и обществу в целом.

Исследование подчеркивает критический переход от наблюдения к действию в генетических исследованиях. Полученные знания создают основу для дальнейших исследований, которые однажды могут привести к разработке профилактических методов лечения, гарантирующих более здоровое начало жизни детей во всем мире.

Дополнительные соавторы из Калифорнийского университета в Ирвайне и Университета Южной Калифорнии.

Национальные институты здравоохранения поддержали эту работу.

Источник: Калифорнийский университет в Ирвине