Эпилепсия – общая и серьезная болезнь, которая поражает приблизительно 50 миллионов человек во всем мире. Смертность среди людей с эпилепсией в два – три раза выше, чем население в целом. Известно, что у эпилепсии есть сильный генетический компонент, но риск связан с многократными факторами, которые ‘распространены’ по сотням генов. Идентификация, как эти гены скоординированы в мозгу, важна в поиске новых лекарств от антиэпилепсии.
Это требует подходов, которые могут проанализировать, как многократные гены работают дружно, чтобы вызвать болезнь.Вместо того, чтобы изучить отдельные гены, который был обычным подходом при эпилепсии до настоящего времени, исследователи из Имперского колледжа Лондона разработали вычислительный роман и методы генетики, чтобы систематически проанализировать деятельность генов при эпилепсии. Изданный по своей природе Коммуникации, исследование первое, чтобы применить этот ‘подход’ генетики систем к эпилепсии.
Исследователи изучили образцы мозговой ткани, удаленной от пациентов во время нейрохирургии для их эпилепсии. Начиная с этих образцов, они определили генную сеть, которая была очень активна в мозгу этих пациентов, и затем обнаружила, что несвязанный ген, Sestrin 3 (SESN3), действует как крупнейший регулятор этой эпилептической генной сети. Это – первый раз, когда SESN3 был вовлечен в эпилепсию, и ее координирующая роль была подтверждена в исследованиях с мышами и данио-рерио.
Доктор Энрико Петретто, от Совета по медицинским исследованиям (MRC) Клинический Научный Центр в Имперском колледже Лондона и co-ведущем-авторе исследования, сказал: «Генетика систем позволяет нам понимать, как многократные гены сотрудничают, который является намного более эффективным, чем рассмотрение эффекта гена в изоляции. Это немного похоже на попытку заняться конкурирующей футбольной командой. Если Вы захотите мешать команде играть хорошо, Вы не можете только быть нацелены на индивидуального игрока; Вы сначала должны понять, как команда играет вместе и их стратегия. Аналогично в генетике систем мы не смотрим всего на один ген за один раз, но сеть или команду генов и функциональных отношений между ними при болезни.
«После понимания, как команда играет вместе, возможный подход к избиению сильной стороны должен тогда определить, что главный контрольный пункт – говорит капитана или тренера – кто координирует игроков. Это похоже на наш ‘основной ген регулятора’, который в этом случае является SESN3.
Если мы можем развивать лечение, чтобы предназначаться для этого гена в мозгу, то надежда состоит в том, что мы могли влиять на целую эпилептическую генную сеть, а не отдельные части и в свою очередь достигнуть более эффективных лечений».Используя хирургические образцы мозговой ткани обеспечивает уникальную возможность учиться, как гены скоординированы в мозгах людей с эпилепсией. Пациенты с тяжелой эпилепсией височной доли, которые не отвечают на лечение, могут перенести операцию, чтобы удалить часть мозга, чтобы уменьшить их конфискации.
Наше исследование смогло использовать образцы мозговой ткани, пожертвованные 129 пациентами, чтобы проанализировать генетическую и функциональную деятельность, лежащую в основе их эпилепсии.Co-ведущий-автор бумаги, доктор Майкл Джонсон от Отдела Империала Медицины, сказал: «Это исследование – доказательство понятия для нового научного подхода при эпилепсии. Существующие лекарства от эпилепсии – симптоматическое лечение только; это, они действуют, чтобы подавить конфискации, но они не лечат основное заболевание.
Следовательно, мы находим, что существующие лекарства не работают у приблизительно одной трети людей с эпилепсией. Здесь мы проявили новый подход, и определили сеть генов, лежащих в основе самой эпилепсии в этих пациентах, и нанесли на карту ее контроль к единственному гену, SESN3. Это предлагает надежду, что новые изменяющие болезнь методы лечения могут быть развиты для лечения самой эпилепсии.
«Империал вел подход генетики систем к общей человеческой болезни и применяя ее specialism при эпилепсии и работая в сотрудничестве с фармацевтическими компаниями и другими институтами во всем мире, мы идентифицировали SESN3 как новый ‘основной регулирующий’ ген ключевых воспалительных процессов в мозгу, который мог быть потенциальной целью новых и более эффективных лечений».Имперские исследователи сотрудничали с глобальной фармацевтической компанией UCB, а также исследователи в Университете Шеффилда и Боннском университете.
«Мы в настоящее время предпринимаем дальнейшее исследование, чтобы лучше понять, как SESN3 управляет эпилептической генной сетью и, что еще более важно, как мы можем изменить его, чтобы лечить эпилепсию», сказал доктор Петретто. «Мы также планируем расширить применения нашего подхода генетики систем к другим заболеваниям человеческого мозга, таким как болезнь Альцгеймера и расстройства нейроразвития».