En naturlig mutation i en gen som hjälper till att reglera reaktiviteten av immunsystemet är en viktig bidragande orsak till typ 1-diabetes, Medical College of Georgia har forskare funnit.
Den nyupptäckta genen, SUMO-4, kontrollerar aktiviteten hos NFêB, en molekyl som i sin tur styr aktiviteten av cytokiner, proteiner som reglerar intensitet och varaktighet av immunförsvaret, enligt forskning som kommer att publiceras i augusti ut frågan av Nature Genetics och online den 11 juli.
Genom att undersöka överföring av gener från föräldrar till barn i nästan 1000 diabetiker familjer från hela världen, fann forskarna att en viss naturlig mutation av att SUMO-4-genen ökar risken för typ 1-diabetes.
"Detta hjälper oss förstå hur typ 1-diabetes fungerar, och vi kan använda denna ökad förståelse för att bättre förutsäga vem som kommer att få sjukdomen och utforma nya strategier intervention för dem som gör", säger Dr Jin-Xiong Hon, chef för MCG Center för bioteknik och genomisk medicin och en co-ledande författare på studien.
"Den mutation vi hittat kommer att öka lyhörda kapacitet immunsystemet att miljö-utlösare eller stimulatorer, det gör det mer reaktivt", säger Dr Cong-Yi Wang, molekylär genetiker och co-ledande författare.
Wang och hans forskargrupp funnit att när som mutation möter en miljömässig utlösande, till exempel en bakterie-eller virusinfektion, kastar bort den vanliga välbalanserad aktiviteten hos immunsystemet, initiera en autoimmun reaktion som till slut angriper patientens egen vävnad .
De har redan utforskar genens potentiella roll i andra autoimmuna sjukdomar samt såsom lupus, sköldkörtel sjukdom, artrit och multipel skleros.
SUMO-4 är den fjärde genen identifierats som bidrar till typ 1-diabetes, med en plats strax bakom HLA, en annan regulator av immunitet, i termer av relativ risk. "Många gener är inblandade vid typ 1-diabetes, men detta är en av de viktigaste", sade dr hon. Han leder en forskargrupp som har följt diabetes familjer främst i Florida och Georgia under de senaste 10 åren för att hitta exakt hur gener, immunsystemet och miljö samverkar för att orsaka typ 1-diabetes, en barnsjukdom som kräver en livstid av att ta insulin . Liksom sin livsstilsrelaterade motpart, typ 2-diabetes, förekomsten av typ 1 har ökat dramatiskt: en nära 300-procentig ökning under de senaste 20 åren.
Detta är en av de få gånger forskare framgångsrikt har använt en systematisk metod för att hitta en gen inblandad i en komplex sjukdom som diabetes. MCG Forskarna minskat deras sökning efter diabetes-relaterade gener genom att titta på dem som oftast överförs till barn med diabetes, Dr hon. Detta synsätt kan jämföras med traditionella framåt genetik - en besvärlig process som de liknar vid letar efter en nål i en höstack - som begränsar sökningen genom att förutsäga vilka av ca 40.000 gener kan vara inblandade i en sjukdom som bygger på vad forskarna redan vet om sjukdomen och gener.
"Du gissar funktionen du gissa sjukdomen möjligheter, då kan du gissa vilka gener som kan vara inblandade i patogenesen," Dr hon. "Som en gemenskap, vi har gissat rätt ett par gånger, inklusive identifiering av HLA. Men detta är första gången vi har använt en systematisk metod för att hitta genen och det är den första genen som vi vet hur det bidrar till sjukdomen. "