Onderzoekers van het Children's Hospital Boston , die gespecialiseerd zijn in het bestuderen van de genetica van zeldzame eye-bewegingsstoornissen, hebben een zeldzame genetische syndroom waarvan de gevolgen gaan veel verder dan het oog, waardoor intrigerende vragen over het menselijk hart-en ontwikkeling van de hersenen.
Het syndroom gaat om een mutatie aan HOXA1, een gen dat is uitgebreid onderzocht in muizen, maar waarover weinig bekend is bij de mens. HOXA1 behoort tot een grote familie van Hox genen die zeer vroege embryonale ontwikkeling en het maken van het bouwplan van toepassing zijn. HOXA1 is de eerste HOX gen ingeschakeld in muizen, en vermoedelijk in het menselijk lichaam, en is betrokken bij patroonvorming van de groei van het hoofd, gezicht, en de hersenstam.
Muizen die beide kopieën van HOXA1 gebrek aan universeel sterven. Tot dit onderzoek, had geen menselijke HOXA1 mutatie ooit geïdentificeerd, en er werd aangenomen dat een volledig verlies van HOXA1 functie zou dodelijk zijn. Maar het Children's onderzoekers, onder leiding van afgestudeerde student Max Tischfield en neuroloog dr. Elizabeth Engle van het Children's Hospital Boston Program in Genomics en de Harvard Medical School Program in Neuroscience, hebben gevonden levende mensen met twee gemuteerde kopieën van HOXA1 - uit drie verschillende delen van de wereld.
"Dit is de eerste beschrijving van een menselijke syndroom als gevolg van een van de Hox genen die betrokken zijn bij ontwikkeling van de hersenen, en het eerste verslag van een totaal verlies van HOX gen bij de mens", aldus Engle, senior auteur van de studie.
Tischfield en Engle was het bestuderen van genetische aandoeningen die interfereren met volkeren 'mogelijkheid om horizontaal te bewegen hun ogen (links of rechts). Medewerkers in Saoedi-Arabië waarschuwde hen om patiënten die ze had gezien, die had niet alleen horizontale oogbeweging beperkt, maar ook doofheid en motorische stoornissen. De Saoedische clinici begon zorgvuldig heroverwegen hun patiënten, terwijl Tischfield en Engle gekeken naar de patiënten DNA om te proberen een oorzakelijke gen te identificeren.
Alle 9 patiënten met het syndroom (ook wel Bosley-Salih-Alorainy syndroom, of BSAS, nadat de Saoedische ontdekkers) had horizontale blik afwijkingen. Acht waren doof, 3 had uitwendige oor gebreken, had zeven vertraagde motorische ontwikkeling, en 2 aan de criteria voor autisme spectrum stoornis met cognitieve en gedragsmatige impairment. Daarnaast, 7 had misvormingen of volledige afwezigheid van een of beide interne halsslagader, een van de twee halsslagaders, die de belangrijkste leveranciers van bloed naar de hersenen.
DNA-linkage studies en follow-up analyseert alle betrokken HOXA1 in het syndroom. Maar om de zaak te maken, Tischfield en Engle die nodig zijn om HOXA1 mutaties vinden in andere populaties. Al meer dan een decennium, is Engle is het verzamelen van grote stambomen van families met eye-bewegingsstoornissen. Zij en Tischfield aangeboord deze database en vond een kind uit Turkije waarvan de symptomen leken veel op die van de Saoedische patiënten. Dit kind had ook een HOXA1 mutatie, maar op een andere locatie op het gen.
Toevallig, Engle en Tischfield herinnerde er ook aan een paper over een syndroom bij 10 Native American kinderen in Arizona dat veel overeenkomsten met BSAS had. Ze verkregen deze kinderen het DNA en vond dat ze ook een HOXA1 mutatie had, op nog een andere locatie op het gen. Net als de mensen met BSAS, de kinderen hadden horizontale blik beperking, doofheid, en vertraagde motorische ontwikkeling, en sommigen hadden het verlies of misvorming van de halsslagaders. Echter, alle had ook ademhalingsproblemen en mentale retardatie, en sommigen hadden het gezicht zwakte, verlamming van de stembanden en hartafwijkingen van een soort die zich zeer vroeg in de embryonale ontwikkeling. De onderzoekers schrijven het verschil tussen het Midden-Oosten en Native Amerikaanse patiënten naar milieu-invloeden en de invloed van andere genen variaties die uniek zijn voor elke groep.