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Il nuovo studio identifica il gene che causa la sindrome intellettuale di inabilità

Ha usato per richiedere parecchi anni o a volte decadi per identificare inequivocabilmente i geni che causano le sindromi umane rare che pregiudicano molto poche persone. Al giorno d'oggi, tuttavia, i genetisti ed i biologi umani del mouse e della mosca hanno i mezzi per lavorare insieme per integrare i loro dati, che hanno accelerato significativamente il passo della malattia e della scoperta del gene.

Ciò è stata il caso degli stati dell'inabilità intellettuale, che pregiudicano quasi 200 milione di persone intorno al globo. Tuttavia, non molto è capito circa i geni di fondo o le vie molecolari in questione in queste circostanze.

Un nuovo studio dal laboratorio di Dott. Hugo Bellen, in collaborazione con Dott. Stylianos Antonarakis, professore emerito all'università di Ginevra, rapporti la scoperta di nuova sindrome neurologica che sembra essere particolarmente comune in paesi in cui i matrimoni fra le persone geneticamente relative, quali i cugini, sono prevalenti.

“Descriviamo cinque persone influenzate da due famiglie indipendenti nel Pakistan e l'Arabia Saudita,„ ha detto Bellen, professore della genetica molecolare ed umana e della neuroscienza a Baylor ed al ricercatore al Howard Hughes Medical Institute ed a gennaio ed all'istituto di ricerca neurologico di Dan Duncan all'ospedale pediatrico del Texas.

Tutti e cinque i pazienti nel gruppo hanno presentato con i simili sintomi clinici - inabilità intellettuale, more inerenti allo sviluppo, la breve altezza, perdita di discorso, il tono di muscolo e, in alcuni casi, attacchi bassi e comportamento aggressivo. L'analisi dei exomes dei pazienti (tutte le sequenze codificante della proteina del DNA) ha indicato che portano le mutazioni in gene IQSEC1.

In esseri umani, IQSEC1 appartiene ad una famiglia di tre geni riferiti. Le mutazioni negli altri membri della famiglia del gene, IQSEC2 e IQSEC3, precedentemente sono state implicate in determinati tipi di inabilità e/o di attacchi intellettuali. Ciò è il primo studio per identificare le mutazioni in IQSEC1 che causano un disordine neurodevelopmental.

Tutte le persone in questo gruppo provenivano dalle famiglie consanguinee ed avevano ereditato due copie difettose di IQSEC1, una da ogni genitore. Le copie difettose di IQSEC1 identificato nei pazienti prodotti hanno alterato le proteine.

Disfare il ruolo delle mutazioni IQSEC1 nella nuova sindrome

I ricercatori si sono girati verso le mosche di frutta per studiare se le mutazioni in IQSEC1 erano la causa dell'inabilità intellettuale ed altri sintomi in questi pazienti. Geneticamente hanno costruito le mosche per mancare del gene di schizo, che è l'equivalente del gene umano IQSEC1. Poi, hanno provato se IQSEC1 umano potrebbe compensare la perdita di schizo.

“Abbiamo trovato che le versioni normali di proteina umana IQSEC1 potrebbero compensare parzialmente dal punto di vista funzionale la perdita di schizo, mentre i moduli difettosi di IQSEC1 trovato nei pazienti, non potrebbero. Questi risultati sono una forte indicazione che le varianti genetiche dei pazienti hanno prodotto le proteine non funzionali IQSEC1,„ Bellen hanno detto.

Ancora, l'eliminazione del gene di schizo ha provocato gli embrioni morti della mosca di frutta con i difetti severi nelle proiezioni e in arborizations neurali - le estensioni degli assoni e dei dendrites che forniscono le connessioni strutturali fra i neuroni vicini sono state perturbate severamente. Coerente con questa individuazione, eliminazione di IQSEC1 dai neuroni corticali dei mouse egualmente piombo ai simili difetti in determinate proiezioni neurali. La ramificazione difettosa dei neuroni altera il loro sviluppo ed è implicata in parecchi termini neurologici compreso l'inabilità, l'autismo e gli attacchi intellettuali.

L'aumento delle iniziative di collaborazione della ricerca, quale la rete Undiagnosed di malattie e la disponibilità di nuovi strumenti di Web quali GeneMatcher e MARRVEL, lo rende corrente molto più facile affinchè gli scienziati collaborino ed in meno tempo risolva significativamente i misteri medici rari.

Antonarakis, l'ex Direttore del dipartimento di Direttore genetico della medicina e di sviluppo e fondare dell'istituto iGE3 della genetica e della genomica di Ginevra.

Source:
Journal reference:

Ansar, M. et al. (2019) Bi-allelic Variants in IQSEC1 Cause Intellectual Disability, Developmental Delay, and Short Stature. The American Journal of Human Genetics. doi.org/10.1016/j.ajhg.2019.09.013