Poszukiwania poza genomem. Postęp w badaniach nad genami odpowiedzialnymi za niedosłuch

W Instytucie Fizjologii i Patologii Słuchu prowadzone są zaawansowane badania genów odpowiedzialnych za niedosłuch przy użyciu najnowocześniejszych technologii sekwencjonowania DNA. O poszukiwaniu mutacji w materiale genetycznym, znajdującym się poza genomem jądrowym, rozmawiamy z mgr Urszulą Lechowicz z Zakładu Genetyki.

Mgr Urszula Lechowicz: Dzięki innowacyjnym technikom sekwencjonowania DNA możemy znale źć nową mutację oraz sprawdz ić, jak c zęsto występuje ona w mtDNA.

Mgr Urszula Lechowicz: Dzięki innowacyjnym technikom
sekwencjonowania DNA możemy znale źć nową mutację
oraz sprawdz ić, jak c zęsto występuje ona w mtDNA.

Słyszę: Dlaczego mutacji odpowiedzialnych za niedosłuch poszukuje się poza genomem jądrowym?
Mgr Urszula Lechowicz: Poza genomem jądrowym znajduje się ok. jednej dziesiątej materiału genetycznego. Jest on zlokalizowany w mitochondriach, nazywanych często „fabrykami energii” w komórce. Podczas wytwarzania ATP (wysokoenergetycznych cząsteczek) mogą powstawać reaktywne cząstki tlenu, które powodują uszkodzenia mitochondrialnego DNA (mtDNA). Do tych uszkodzeń dochodzi stosunkowo łatwo, ponieważ mtDNA nie posiada ochrony, podobnej do białek histonowych, osłaniających DNA jądrowy. Ponadto w mitochondriach nie działają mechanizmy, które w jądrze odpowiadają za naprawę powstających uszkodzeń.
Od dawna wiadomo, że mutacje w DNA mitochondrialnym powodują choroby genetyczne, których objawy dotyczą głównie tkanek o największym zapotrzebowaniu energetycznym, np. mięśniowej i nerwowej. Przykładami chorób związanych z mutacjami w genomie mitochondrialnym są: LHON – dziedziczna neuropatia wzrokowa Lebera czy NARP – neuropatia obwodowa z ataksją i barwnikowym zwyrodnieniem siatkówki. Zmiany w mitochondriach mogą odpowiadać też za niedosłuch, przede wszystkim postlingwalny. Szacuje się, że – zależnie od populacji – są one przyczyną od 0,6 proc. do 20 proc. takich niedosłuchów (w populacji azjatyckiej). W populacji kaukaskiej – 5 proc. Rzadziej, bo tylko w ok. 1 proc. przypadków, mitochondrialne zmiany są przyczyną niedosłuchów wrodzonych.
W literaturze opisano już ok. 20 mutacji mitochondrialnych powodujących niedosłuch, przy czym w naszej populacji najczęściej występują dwie. Jedna z nich jest odpowiedzialna za zespół MELAS – ciężką chorobę, w przebiegu której występuje m.in. cukrzyca oraz głuchota. W 80–90 proc. przypadków jej przyczyną jest mutacja punktowa, polegająca na zamianie adeniny na guaninę w pozycji 3243 w obrębie genu MTTL1 (m.3243A>G). Druga mutacja m.1555A>G występuje w tej części mtDNA, która koduje cząsteczki rybosomalnego RNA. Obecnie te dwie mutacje mitochondrialne rutynowo badamy u pacjentów z naszej poradni.

S.: U kogo ich poszukujemy?
U.L.: Z badań wynika, że niedosłuch, którego przyczyną są mutacje mitochondrialne, ma charakter postlingwalny, występuje obustronnie, jest symetryczny, początkowo obejmuje wysokie tony, a z czasem także te niskie. Ponadto często towarzyszą mu zawroty głowy i szumy uszne. O posiadanie mutacji w mtDNA podejrzewamy więc pacjentów z niedosłuchem, do którego pasuje powyższy opis. Ponadto bierzemy pod uwagę wywiad rodzinny. W poradni genetycznej lekarz genetyk rozrysowuje drzewo rodowe. Jeśli wynika z niego, że niedosłuch to cecha, która jest dziedziczona „po matce”, to oznacza, że jego przyczyną może być mutacja mitochondrialna.


Więcej w wydaniu marzec/kwiecień 2/142/2015
http://slysze.inz.waw.pl/wiktor-2014-dla-prof-henryka-skarzynskiego-slysze-nr-marzeckwiecien-21422015/

KUP TERAZ
http://www.inz.waw.pl/web/wydawnictwa/isklep.php