Mutaties in genen kunnen dodelijke slapeloosheid veroorzaken

Volgens wetenschappers heeft elke persoon in de genen meer dan 50 mutaties in de genen, wat de ontwikkeling van een ernstige ziekte en zelfs de dood kan veroorzaken. Maar meestal worden deze mutaties op geen enkele manier gemanifesteerd en leeft een persoon gelukkig tot op hoge leeftijd. Echtgenoten Sonia Vallab en Eric Minikel besloten om erachter te komen waarom mutaties zich vaak niet manifesteren, voor Sonya was deze studie van vitaal belang, omdat zij zelf de drager is van een mutatie-gen dat de ontwikkeling van dodelijke slapeloosheid veroorzaakt.

Bij de onderzoeker enkele jaren geleden van een fatale dodelijke slapeloosheid stierf de moeder, de gegeven ziekte is erfelijk en de mortaliteit ervan is 100%. De ziekte manifesteert zich al vele jaren niet en de eerste symptomen verschijnen ongeveer 50 jaar, wanneer de meeste mensen al kinderen hebben. De kans dat kinderen een fataal gen krijgen is 50%. De ziekte manifesteert zich door ernstige slapeloosheid, waarbij verschillende, zelfs de krachtigste slaappillen machteloos zijn, de patiënt begint te lijden aan paniekaanvallen en binnen enkele maanden begint de dood.

Wetenschappers merken op dat de oorzaak van de ontwikkeling van de ziekte ligt in de veranderde eiwitten (prionen). Mutaties komen voor op het 20-chromosoom, in het PRNP-gen en klampen zich vast aan slechts één aminozuur asparagine. Prionen reproduceren zeer snel, wat leidt tot de vorming van amyloïde plaques, die zich ophopen in het deel van de hersenen dat verantwoordelijk is voor de slaap. Volgens sommige deskundigen leidt dit tot ernstige slaapstoornissen, die niet beschikbaar zijn voor moderne behandelmethoden.

Nadat Sonia Vallab haar moeder had verloren, onderging ze een genetisch onderzoek en ontdekte dat ze ook aan een fatale slapeloosheid kon overlijden. Ten tijde van de analyse was het meisje 26 jaar oud en ze wilde het niet opgeven, samen met haar man leerde ze een bioloog te zijn om alles over de erfelijke ziekte te leren en het tragische einde te vermijden.

Allereerst besloten de echtgenoten na te gaan of de aanwezigheid van een mutatie in het gen altijd de ontwikkeling van de ziekte veroorzaakt. Zoals uit eerdere studies bleek, manifesteren veel mogelijk schadelijke mutaties zich op geen enkele manier. Een groot genetisch onderzoek maakte het mogelijk om een database van exomes van 60.000 mensen te verzamelen, die hielp om de frequentie van mutaties bij verschillende populaties te identificeren, en ook om erachter te komen welke eiwitten gecodeerd zijn en wat hun doel is.

Met deze database kunnen onderzoekers bepalen welke ziekte een bepaalde mutatie zal veroorzaken. Mutatie D178N is verantwoordelijk voor de ontwikkeling van prionziekten, waaronder fatale slapeloosheid.

3 jaar geleden onderzocht Sonya stamcellen en haar man bioinformatica, ze studeerden samen in een van de ziekenhuizen in Massachusetts. Tegelijkertijd was er een kennismaking met de geneticus Daniel MacArthur, die heeft deelgenomen aan de oprichting van de database. Sonya's man besloot om zich bij het team van MacArthur aan te sluiten om uit te vinden of de mutaties die zijn vrouw heeft ontdekt echt gevaarlijk zijn voor het leven.

Na het beëindigen van het werk op de basis (in 2014), erkenden gezondheidswerkers en wetenschappers dat het inderdaad zou helpen om het begrip van genetische risico's te veranderen. In augustus van dit jaar publiceerden MacArthur en zijn collega's in een van de tijdschriften een artikel waarin zij verklaarden dat veel mutaties in de genen niet gevaarlijk zijn en dat bij de gezonde mensen de verkeerde genen wijd verspreid zijn.

Relatief PRNR mutaties in het gen studie werd uitgevoerd afzonderlijk Sonia en haar man, waarin ze onderzochte gegevens over meer dan 15.000 mensen die lijden aan verschillende prionziekten en vergeleken met die van mensen uit de basis van MacArthur en andere onderzoeksgegevens. 52 mensen met mutaties in de overeenkomstige genen werden geïdentificeerd, dit gaf duidelijk aan dat prionziekten heel gewoon zijn. Maar mutaties van D178N werden niet gedetecteerd in de controlegroep, wat betekent dat de waarschijnlijkheid van het ontwikkelen van een dodelijke ziekte in Wallab 100% is. De enige kans voor de redding van het meisje is de ontwikkeling van een effectief medicijn tegen fatale slapeloosheid.

Sonia's echtgenoot, na het bestuderen van de MacArthur-database, ontdekte dat de activiteit van mutatie-genen onderdrukt kan worden. Volgens Mikikel, als iemand erin slaagt een manier te vinden zonder de lichaamsfuncties te schenden om de reproductie van prionen te voorkomen, kan de ontwikkeling van de ziekte worden gestopt. Nu werkt het paar samen met biochemicus Stuart Schreiber en proberen ze medicijnen te maken om dodelijke slapeloosheid te behandelen. Nu Wallab is 32 jaar oud en ze heeft een gemiddelde van 20 jaar om een remedie voor een dodelijke ziekte te vinden.

[1], [2]