Гены, мутации и тау-белок

Некоторые нейропатологии, вызывающие сильное ухудшение памяти и работы мозга, и при которых происходит накопление нейрофибриллярных сплетений, называются таупатии. В норме тау-белок важен для полимеризации микротрубочек, потому что именно они поддерживают структуру клетки. Но иногда он может оказываться в форме сплетённых волокон и мешать нормальной работе нейронов. Наличие таких сплетений часто рассматривается как маркёр нейродегенеративных заболеваний, например, болезни Альцгеймера.

тау-белок

Авторы исследования, опубликованного в журнале Molecular Psychiatry решили посмотреть, мутации в каком гене могут вызывать появление нейрофибриллярных сплетений. Для того, чтобы найти мутацию в полигенном заболевании или в заболевании, которое проявляется не у всех носителей такого генотипа, сейчас часто используется метод полногеномного ассоциированного исследования (genome-wide association study, GWAS). Его суть заключается в том, что берутся две выборки – люди с интересующим признаком или заболеванием и люди без него. Затем, используя статистические методы, можно посмотреть, какие мутации чаще встречаются у выборки с признаком, чем у выборки без него. И становится возможным сделать вывод о важности вклада мутации.

Авторы статьи решили провести GWAS исследования на двух выборках из долгосрочных исследований. В одной участвовало 909 человек, а в другой независимой выборке – 369 человек. Учёные изучили образцы аутопсии и постарались узнать, можно ли найти маркерный ген, который был бы ассоциирован с появлением нейрофибриллярных сплетений.

У них получилось определить достоверную мутацию в гене PTPRD, которая, судя по всему, ассоциирована с предрасположенностью в патологиям мозга, вызываемых накоплением нейрофибриллярных сплетений. В том числе, это и болезнь Альцгеймера. Ранее уже было известно, что ген PTPRD достаточно протяжённый и некоторые мутации в нём ассоциированы с синдромом беспокойных ног и, вероятно, ещё и с обсессивно-компульсивным расстройством. А сейчас это стало известно и для таупатий, в которые помимо болезни Альцгеймера входят некоторые формы деменции, болезнь Паркинсона, а так же хроническая травматическая энцефалопатия, которая может появиться после нескольких травм головы.

По горизонтальной оси отмечены координаты на хромосоме, а по вертикальной оси -log(p-value) и заметен высокий пик, для которого характерно значимое p-value. Это как раз интересующий нас ген PTPRD.

По сути, сейчас не существует лекарства от болезни Альцгеймера, но всё больше накапливающиеся знания о мутациях, приводящих к нейропатологиям, например, к таупатиям, помогают лучше понять, каким становится целевой белок или ген. А это сможет быть полезным при дизайне лекарств, чтобы правильно взаимодействовать в этими мишенями.

Текст: Надежда Потапова

Ссылка на источник