Ученые обнаружили 145 генов, которые жизненно важны для здоровья генома. Открытие произошло в ходе систематического скрининга почти 1 тыс. генетически модифицированных линий мышей. Исследование опубликованов журнале Nature и дает представление о прогрессировании рака и нейродегенеративных заболеваниях, а также о потенциальных терапевтических возможностях в виде белковых ингибиторов.
Геном содержит все гены и генетический материал внутри клеток организма. В случае стабильности генома, клетки могут точно размножаться и делиться, передавая правильную генетическую информацию следующему поколению клеток. Несмотря на его значимость, мало что известно о генетических факторах, определяющих стабильность, защиту, восстановление и предотвращение повреждений ДНК генома.
Британские исследователи решили глубже изучить биологию здоровья клеток и выявить гены, имеющие ключевое значение для поддержания стабильности генома. Используя набор генетически модифицированных линий мышей, команда определила 145 генов, которые играют ключевую роль в увеличении или уменьшении образования аномальных структур микроядер. Эти структуры указывают на нестабильность генома и повреждение ДНК, а также являются общими признаками старения и болезней.
Наиболее резкое увеличение геномной нестабильности наблюдалось, когда исследователи вывели из строя ген DSCC1, увеличив образование аномальных микроядер в пять раз. Мыши, у которых отсутствует этот ген, имеют характеристики, схожие с расстройствами когезинопатии у человека, еще раз подчеркивая актуальность этого исследования.
Используя скрининг CRISPR, исследователи показали, что этот эффект, вызванный потерей DSCC1, можно частично обратить вспять за счет ингибирования белка SIRT1. Это открывает весьма многообещающие возможности для разработки новых методов лечения.
«Продолжение исследований геномной нестабильности жизненно важно для разработки индивидуальных методов лечения, которые устранят коренные генетические причины с целью улучшения результатов и общего качества жизни людей в различных условиях. Наше исследование подчеркивает потенциал ингибиторов SIRT как пути лечения когезинопатий и других геномных нарушений. Предполагаем , что раннее вмешательство, особенно нацеленное на SIRT1, может помочь смягчить биологические изменения, связанные с геномной нестабильностью, до того, как они прогрессируют», — сказал профессор Габриэль Балмус, старший автор исследования в Британском научно-исследовательском институте деменции при Кембриджском университете.
«Стабильность генома имеет решающее значение для здоровья клеток, влияя на целый спектр заболеваний, от рака до нейродегенерации, однако это относительно малоизученная область исследований. Эта работа, которая продолжалась 15 лет, иллюстрирует результаты крупномасштабного, объективного генетического скрининга. 145 идентифицированных генов, особенно тех, которые связаны с болезнями человека, предлагают многообещающие цели для разработки новых методов лечения заболеваний, вызванных нестабильностью генома, таких как рак и нарушения нервного развития», — сказал Доктор Дэвид Адамс, первый автор исследования в Институте Уэллкома Сэнгера.
До этого Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрилотерапию на основе генетического редактирования. Препарат Casgevy, работающий на системе изменения генов, создан для лечения серповидноклеточной анемии у пациентов старше 12 лет.