Un grup internaţional de cercetători, coordonaţi de Universitatea Otago din Noua Zeelandă, a făcut o descoperire semnificativă pentru înţelegerea unei afecţiuni genetice rare, care afectează sever dezvoltarea cerebrală la copii. Studiul evidenţiază implicaţiile unei mutaţii genetice specifice şi oferă perspective noi asupra modului în care procesele moleculare subtile influenţează formarea creierului uman, deschizând noi direcţii de cercetare în biomedicină.
Universitatea Otago - Ōtākou Whakaihu Waka a coordonat o cercetare internaţională care a identificat o nouă cauză genetică pentru o tulburare de dezvoltare rară, care afectează profund creşterea şi funcţionarea creierului la copii.
Rezultatele, publicate recent în revista American Journal of Human Genetics, indică modificări specifice într-o genă numită CRNKL1.
Conform autorilor, din cadrul Laboratorului de Genetică pentru Tulburări Rare a Departamentului de Biochimie al Universităţii Otago, această descoperire oferă o perspectivă nouă asupra procesului extrem de complex prin care organismul nostru creează „manualele de instrucţiuni” indispensabile pentru dezvoltarea şi funcţionarea normală a creierului.
Organismul uman foloseşte un proces foarte precis numit „splicing” (matisare/episaj) pentru a interpreta şi prelucra instrucţiunile genetice din ADN, transformându-le în componentele esenţiale de care are nevoie corpul pentru a funcţiona.
Este vorba despre un proces care are loc în nucleul celulei şi prin care moleculele iniţiale de ARN mesager, numite pre-ARNm, sunt transformate într-o formă matură şi funcţională.
În acest proces, porţiunile inutile numite introni sunt eliminate, iar segmentele utile, exonii, sunt unite între ele pentru a forma ARN-ul mesager matur (ARNm), care va fi apoi folosit pentru a produce proteine.
Genele conţin porţiuni numite exoni, care poartă informaţia necesară pentru fabricarea proteinelor, şi sunt separate de regiuni necodante numite introni. Atunci când o genă este copiată sub formă de ARN, sunt transcrise atât exonii, cât şi intronii.
Ulterior, intronii sunt eliminaţi cu ajutorul unui ansamblu de proteine numit spliceozom, iar exonii rămaşi sunt uniţi pentru a forma o moleculă de ARN mesager (ARNm) matur. Acest ARNm matur este apoi transportat din nucleu către ribozomi, unde va fi folosit ca model pentru producerea proteinelor.
Deşi era cunoscut faptul că disfuncţiile în mecanismul care controlează acest proces pot provoca diferite afecţiuni genetice, această nouă descoperire se alătură unui grup mic, dar tot mai consistent de dovezi care arată că astfel de probleme pot afecta grav în mod special dezvoltarea creierului.
Echipa de cercetare a analizat zece familii, din Noua Zeelandă şi din alte regiuni ale lumii, afectate de o tulburare genetică severă care determină la indivizii afectaţi microcefalie prenatală şi postnatală profundă (circumferinţă craniană redusă), hipoplazie ponto-cerebeloasă (subdezvoltare a trunchiului cerebral şi a cerebelului), crize epileptice şi dizabilitate intelectuală severă.
Într-o descoperire remarcabilă, nouă dintre aceste familii prezentau modificări genetice în exact aceeaşi regiune a genei CRNKL1.
Toţi copiii afectaţi aveau aceleaşi simptome grave, ceea ce indică o legătură evidentă între aceste modificări genetice specifice şi boala observată, notează cercetătorii.
Autoarea principală a studiului, dr. Sankalita Ray Das, cercetător postdoctoral în cadrul aceluiaşi laborator, afirmă că rezultatele cercetării demonstrează în mod evident faptul că gena CRNKL1 este esenţială pentru dezvoltarea sănătoasă a creierului.
Rezultatele acestei cercetări aduc o contribuţie valoroasă la înţelegerea tot mai profundă a faptului că anumite componente ale mecanismului de „splicing” genetic exercită roluri extrem de specializate, mai sofisticate decât se credea anterior.
Dincolo de identificarea unei noi cauze genetice a unei tulburări neurologice severe, această descoperire oferă perspective suplimentare asupra modului complex în care genele reglează dezvoltarea creierului uman, notează autorii.
Totodată, cercetarea stabileşte bazele pentru studii viitoare privind motivul pentru care doar creierul este afectat de aceste modificări genetice.
