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I ricercatori scoprono la causa genetica di disordine neurodevelopmental

I ricercatori della scuola di medicina dell'università del Maryland (UMSOM) hanno identificato un nuovo gene che può essere collegato a determinati disordini neurodevelopmental ed alle inabilità intellettuali. I ricercatori ritengono quello che trovano i geni coinvolgere in determinati tipi di disordini inerenti allo sviluppo, forniscono un primo punto importante nella determinazione della causa di questi disordini ed infine nello sviluppare le terapie potenziali per il trattamento loro. Il documento recentemente è stato pubblicato nel giornale americano della genetica umana.

Circa 3 per cento della popolazione del mondo hanno inabilità intellettuale. Fino alla metà dei casi sia dovuto la genetica, tuttavia, perché molte migliaia di geni contribuiscono allo sviluppo del cervello, è stato difficile da identificare la causa specifica per ogni paziente.

Una volta che i ricercatori identificassero il gene, hanno lavorato con i collaboratori per dare le diagnosi cliniche altre a 10 famiglie intorno al mondo, che ha avuto parenti con questa circostanza. I ricercatori egualmente hanno usato gli zebrafish per mostrare il ruolo del gene in via di sviluppo e la sopravvivenza, dimostranti la sua importanza nell'aiuto della funzione dei neuroni del cervello correttamente.

Il nostro scopo è di trovare altrettanto di questi geni richiesti per la funzione del cervello e di catturare questa conoscenza di nuovo ai pazienti ed alle famiglie per fornire una diagnosi genetica clinicamente pertinente,„

Saima Riazuddin, PhD, MPH, MBA, il professor della chirurgia del collo & della Otorinolaringoiatria-Testa e della biochimica & della biologia molecolare, UMSOM

Il Dott. Riazuddin ed il suo gruppo collabora regolarmente con parecchi scienziati nel Pakistan che studiano un gruppo di 350 famiglie geograficamente isolate, che di conseguenza piombo ad accoppiamento con conseguente malattie genetiche quali disordine neurodevelopmental e l'inabilità intellettuale.

Il gruppo messo a fuoco su una famiglia particolare con due fratelli e uno zio con i sintomi dell'inabilità intellettuale, discorso in ritardo e le altre pietre miliari ed epilessia inerenti allo sviluppo. Altri membri della famiglia con i simili sintomi da allora erano passato nell'infanzia o nell'età adulta iniziale. Il Dott. Riazuddin ed il suo gruppo ha identificato il gene AP1G1 come il colpevole.

Poi con collaborazione con altre 27 istituzioni, il suo gruppo poteva identificare altre dieci famiglie con le variazioni nello stesso gene che quello piombo a ritardo di crescita ed all'inabilità intellettuale. Queste famiglie hanno vissuto in Italia, in Germania, nei Paesi Bassi, in Polonia e negli Stati Uniti.

Per determinare il ruolo del gene in via di sviluppo, i ricercatori hanno costruito gli zebrafish senza Ap1g1. Questi embrioni tutti di zebrafish hanno cominciato a morire fuori entro il quarto giorno. Quando i ricercatori hanno aggiunto le versioni mutate arretrate dei geni, come quelle trovate nelle famiglie con disordine di neurodevelopment e l'inabilità intellettuale, hanno osservato una gamma di sintomi con gli embrioni di alcuni zebrafish che muoiono fuori, alcuno con i difetti strutturali importanti ed altri con soltanto le deformità secondarie della coda.

Il gene AP1G1 contiene le cianografie per rendere alla proteina del convertitore della proteina 1 gamma 1 (AP1γ1). Questa proteina è uno di cinque pezzi che compone il complesso della proteina del convertitore, che costruisce le vescicole del trasporto per muovere i materiali intorno alle celle.

“Pensi a queste vescicole del trasporto come piccoli veicoli come camion che devono caricare, trasportare e scaricare il loro carico intorno alle celle (per esempio neuroni) per fornire le offerte necessarie affinchè la cella funzionino,„ dice il Dott. Riazuddin.

Il gruppo del Dott. Riazuddin ha reso normale e le versioni mutanti di AP1G1 che hanno messo in cellule di mammiferi con le molecole del carico hanno contrassegnato nel rosso. Le celle con le versioni mutanti di AP1G1 hanno avute vescicole che sono state ritardate nella consegna del loro carico o non hanno effettuato le loro consegne affatto.

“Migliorare la diagnosi clinica di questi disordini inerenti allo sviluppo può finalmente fornire i nuovi obiettivi per le terapie, per l'un giorno può trattare queste circostanze permettendo che più gente viva indipendente,„ dice E. Albert Reece, il MD, il PhD, MBA, vice presidente esecutivo per gli affari medici, il UM Baltimora ed il John Z. e professore di Akiko K. Bowers Distinguished e decano, scuola di medicina dell'università del Maryland.

Source:
Journal reference:

Usmani, M. A., et al. (2021)  De novo and bi-allelic variants in AP1G1 cause neurodevelopmental disorder with developmental delay, intellectual disability, and epilepsy. doi.org/10.1016/j.ajhg.2021.05.007.