نقشه جهش های ژنتیکی در اختلالات رشد عصبی و سرطان

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، اکنون محققان تأثیر عملکردی هزاران تغییر ژنتیکی در ژن DDX3X را درک کرده اند. این می تواند منجر به تشخیص و درمان بیشتر اختلالات رشد عصبی و سرطان شود. محققان موسسه Wellcome Sanger و همکارانشان در دانشگاه کمبریج تاثیر عملکردی بیش از 12000 تغییر ژنتیکی در ژن DDX3X را بررسی و تایید کردند. آنها دریافتند که حدود یک چهارم تغییرات ژنتیکی در DDX3X بر عملکرد آن تأثیر منفی می گذارد و اهمیت 90 درصد از تأثیر تغییرات ژنتیکی غیرقابل توضیح قبلی بر سلامت را آشکار می کند. با مقایسه این یافته با داده های بیمار، محققان تأیید کردند که این از دست دادن عملکرد DDX3X نقش مهمی در اختلالات عصبی رشدی دارد و یک بازیگر کلیدی در توسعه سرطان است. این یافته ها جنبه های غیرقابل درک قبلی کد ژنتیکی انسان را روشن می کند و به ارائه بینش های ارزشمندی در مورد مکانیسم های ژنتیکی زمینه ساز اختلالات عصبی و سرطان کمک می کند. این کار راه را برای روش ها و درمان های جدید تشخیص زودهنگام هموار می کند. امید است که روش جدید بتواند به طور گسترده برای درک اینکه چگونه تغییرات در بسیاری از ژن های دیگر مربوط به اختلالات عصبی رشدی است، به کار گرفته شود. ژن DDX3X مدت هاست با اختلالات رشد عصبی، به ویژه در زنان و انواع خاصی از سرطان مرتبط است. این اختلالات معمولاً با ناتوانی های ذهنی، تأخیر در رشد و اغلب ویژگی هایی مانند تشنج، اختلالات حرکتی و مشکلات رفتاری مرتبط هستند.

تشخیص بسیار چالش برانگیز است، به ویژه در کودکان خردسال با علائم نامشخص یا نوزادان متولد نشده، که منجر به تشخیص نادرست بیماری های دیگر مانند اوتیسم می شود. تشخیص زودهنگام این اختلالات عصبی رشدی از طریق غربالگری ژنتیکی می تواند تا حد زیادی اثربخشی درمان را افزایش دهد و کیفیت زندگی افراد مبتلا را بهبود بخشد، اما تاکنون درک محدودی از تغییرات ژنتیکی مضر وجود داشته است. در این مطالعه جدید، دانشمندان بر آن شدند تا تأثیر تمام تغییرات ژنتیکی ممکن در ژن DDX3X بر عملکرد و سلامت پروتئین، از جمله اختلالات رشد عصبی و سرطان را کشف کنند. برخلاف ابزارهای پیش بینی مبتنی بر رایانه، این تیم آزمایش های واقعی را برای آزمایش هزاران مورد از این تغییرات ژنتیکی با تغییر مصنوعی کد ژنتیکی سلول های انسانی رشد یافته در یک ظرف، در فرآیندی به نام ویرایش ژنوم اشباع ادغام کردند. برای درک تأثیرات این تغییرات ژنتیکی، آنها داده های تجربی را با داده های سلامتی از گروه Biobank انگلستان مقایسه کردند.

این تیم شناسایی کرد که 3432 مورد از 12776 تغییر ژنتیکی مختلف تأثیر منفی بر عملکرد پروتئین داشتند. با استفاده از این تکنیک، آنها توانستند اهمیت 93 درصد از تغییرات ژنتیکی را که قبلاً تأثیر آن بر سلامتی ناشناخته بود، روشن کنند. آنها توانستند به میزان دقت حداقل 97 درصد در تعیین دقیق تغییرات ژنتیکی DDX3X مربوط به اختلالات رشد عصبی دست یابند. محققان همچنین دریافتند که تغییرات ژنتیکی مشاهده شده در سرطان از عملکرد صحیح پروتئین DDX3X جلوگیری می کند و پیامدهایی برای توسعه درمان های سرطان جدید که ژن را هدف قرار می دهند، دارد. DDX3X در طیف وسیعی از سرطان ها و به ویژه در سرطان های مغز دوران کودکی تغییر می کند. درک دقیق اینکه کدام جهش ها باعث بیماری می شوند، تشخیص را تسهیل می کند و می تواند به بیماران کمک کند تا بهترین درمان را برای بیماری خود دریافت کنند.