Нарушение зависящей от метилирования ДНК репрессии длинных генов при синдроме Ретта

Disruption of DNA-methylation-dependent long gene repression in Rett syndrome. Harrison W. Gabel, Benyam Kinde, Hume Stroud, et. al.  Nature. 2015. Vol. 522. No 7554. P. 89–93.

Синдром Ретта – тяжелое нейродегенеративное заболевание, вызываемое нарушением гена MECP2. Болезнь проявляется в основном у девочек в возрасте 12-18 месяцев и включает в себя потерю интеллектуальных, социальных и моторных навыков, сопровождается аутистическим поведением, например, повторяющимися движениями рук. У ребенка могут появиться судороги, тремор, затрудненное дыхание и желудочно-кишечные проблемы. В настоящее время не найдены способы лечения этого заболевания. Авторы обнаружили, что отсутствие белка MeCP2 вызывает сверхэкспрессию длинных генов. Понимание того, как работает белок MECP2, поможет лечить это расстройство. Ученые считают, что MeCP2 действует как регулятор для длинных генов, и его отсутствие нарушает нормальную структуру экспрессии генов, что приводит к болезни. Каждая клетка организма человека имеет ДНК, содержащуюся в наборе генов. Тем не менее, клетки головного мозга отличаются от клеток сердца и печени, что связано с различиями в характере экспрессии генов. Средний ген содержит около 20 тыс. нуклеотидов, но некоторые могут иметь миллионы нуклеотидов. В ходе исследования авторы проанализировали различные наборы генной экспрессии. Они обнаружили, что гены при синдроме Ретта, как правило, имеют более 100 тыс. нуклеотидов в длину. Выяснилось, что когда белок MeCP2 отсутствует, длина гена увеличивается. Хотя увеличение экспрессии незначительно (от 3 до 10%), это относится к тысяче генов и поэтому может иметь существенное влияние на функцию головного мозга. Исследователи провели тесты и анализы, чтобы убедиться, что синдром Ретта вызывается избыточной экспрессией длинных генов при отсутствии MeCP2. При вскрытии мозга пациентов с синдромом Ретта и в ходе экспериментов с модельными мышами подтвердилось, что степень повышенной экспрессии длинных генов взаимосвязана с тяжестью заболевания. Ситуация выглядит обнадеживающией, так как существует класс препаратов, называемых ингибиторами топоизомеразы, которые снижают экспрессию длинных генов. Авторы уже начали тестировать препараты на мышах с синдромом Ретта.

В.В. Стрекопытов