До недавнего времени большинство исследований было сосредоточено на причинах заболеваний в «кодирующих» генах — тех, которые производят белки. Теперь учёные из University of Exeter и их международные коллеги обнаружили, что изменения ДНК в двух генах, которые вместо этого создают функциональные молекулы РНК, также могут вызывать диабет. РНК выполняет различные функции в организме, включая регуляцию генов и влияние на то, как генетическая информация «считывается» и интерпретируется.
В работе, поддержанной National Institute for Health and Care Research (NIHR Exeter Biomedical Research Centre и Exeter NIHR Clinical Research Facility), команда использовала секвенирование генома — метод, позволяющий прочитать все «буквы» ДНК человека. Они обнаружили, что изменения в двух генах — RNU4ATAC и RNU6ATAC — стали причиной аутоиммунного неонатального диабета у 19 детей. Участники исследования были выявлены благодаря работе Университета Эксетера, который предлагает бесплатное генетическое тестирование детям по всему миру с подозрением на наследственные формы диабета.
Неонатальный диабет — это редкая форма заболевания, возникающая в первые шесть месяцев жизни и обусловленная генетическими изменениями. Понимание его причин открывает возможности для разработки новых методов лечения и улучшения ухода за пациентами. Это исследование также помогает лучше понять причины редких заболеваний, которыми страдает примерно один из 17 человек.
Руководитель исследования, доцент Elisa De Franco из Медицинской школы Университета Эксетера, отметила:
«Впервые мы обнаружили, что изменения ДНК в некодирующих белок генах вызывают неонатальный диабет. Это подчёркивает важность некодирующих генов и их способность вызывать заболевания у человека. Учитывая, что до половины людей с редкими заболеваниями до сих пор живут без точного диагноза, изучение некодирующей ДНК может дать ответы семьям, столкнувшимся с редкими состояниями».
Исследователи установили, что у всех 19 детей была аутоиммунная форма диабета, при которой иммунная система атакует бета-клетки, вырабатывающие инсулин и регулирующие уровень сахара в крови. Такой механизм также характерен для диабета 1 типа. С помощью современных лабораторных и вычислительных методов команда проанализировала образцы и выяснила, что мутации в двух некодирующих генах нарушают работу примерно 800 других генов, многие из которых связаны с иммунной системой.
Соавтор исследования James Russ-Silsby из Университета Эксетера отметил:
«Объединение результатов секвенирования ДНК с детальным анализом образцов крови пациентов позволило нам гораздо глубже понять, как эти изменения ДНК проявляются внутри клетки. Это помогает нам разобраться, как именно они приводят к развитию диабета».
Другой соавтор, Matthew Johnson, старший научный сотрудник Университета Эксетера, добавил:
«Это открытие важно, поскольку показывает, что один или несколько из этих 800 генов играют ключевую роль в развитии аутоиммунного диабета. Это может привести к новым биологическим открытиям и выявлению потенциальных мишеней для лекарств при более распространённом диабете 1 типа.
Хотя состояние, вызванное этими генетическими изменениями, встречается редко, оно даёт уникальную возможность изучать механизмы развития аутоиммунных форм диабета у человека и лучше понять, как возникает диабет 1 типа».
Исследование под названием «Bi-allelic variants in the non-protein-coding minor spliceosome components RNU6ATAC and RNU4ATAC cause syndromic monogenic autoimmune diabetes» опубликовано в American Journal of Human Genetics и будет представлено доктором Джеймсом Расс-Силсби на конференции European Society of Human Genetics в Швеции в июне.
В заключение Андерсон добавил: «Существует множество белковых терапий, при которых пациентам требуется многократное и длительное введение препаратов. Мы считаем, что возможно создать устройство, способное непрерывно производить белковые терапевтические средства внутри организма — по мере необходимости и по запросу пациента».
