16 января 2018

Что появилось раньше: болезнь или больной?

Расстройство Диркса, внесенное в международную классификацию болезней более пяти лет назад, наконец-то нашло своих пациентов


Еще в 2012 году профессор Билефельдского университета доктор Томас Диркс выявил ген, нарушения работы которого приводят к прекращению выработки лизосомального белка арилсульфатазы G. Без этого фермента в организме перестает разлагаться гликозаминогликан гепарансульфат. Гепарансульфат накапливается в клетках и приводит к нарушениям в их работе, прежде всего сказывающимся на зрении, - у мышей, нокаутных по гену арилсульфатазы G, атрофировалась сетчатка глаза. Заболевание было названо расстройством Диркса по имени исследователя. Примечательно, что до настоящего времени описанные нарушения были выявлены только на мышиной модели. Тем не менее, заболевание было внесено в МКБ под шифром "MPS III-E" (мукополисахаридоз 3 типа E). И только в январе 2018 года вышла статья с описанием исследования, в ходе которого расстройство Диркса диагностировали у пяти человек.

Врачи медицинского центра «Хадасса» Еврейского университета в Иерусалиме (Израиль) под руководством Томаса Диркса провели генетическое тестирование пяти слепоглухих пациентов из трех израильских семей. Больные страдали, как изначально считалось, атипичной формой синдрома Ашера.

Известно, что синдром Ашера - генетическое заболевание, характеризующееся аутосомно-рецессивным типом наследования и проявляющееся сочетанием нейросенсорной тугоухости и пигментного ретинита – патологии, провоцирующей прогрессирующую потерю зрения. Известно 13 генов, мутационные изменения в которых способны спровоцировать развитие двух основных компонентов патологии. Белковые продукты генов, ассоциированных с заболеванием, являются многофункциональными, и многие из них работают вместе с другими белками в составе сложных комплексов, отвечающих за транспорт миозина, межклеточную адгезию и функции рецепторов внутреннего уха. Этиологического лечения болезни на данный момент не существует, синдром Ашера имеет неблагоприятный прогноз: зрительные и слуховые нарушения постепенно нарастают. Согласно статистике, почти 50% слепоглухих людей страдают синдромом Ашера. Он встречается у 3-10 человек из 100 000. В зависимости от особенностей клинической картины выделяют три типа синдрома Ашера. Однако к настоящему времени зарегистрировано большое количество слепоглухих семей, чьи симптомы не укладываются ни в одну из трех классических клинических картин синдрома Ашера.

Исследуя анамнез пациентов, страдающих от «неклассического» синдрома Ашера, израильские врачи обнаружили сходства в симптомах развития потери зрения (у всех пациентов наблюдалась кольцевая атрофия сетчатки), а также в поражении структур внутреннего уха. Отличительной особенностью патологии у всех больных была поздняя манифестация заболевания (первые симптомы стали появляться после 40 лет).

В ходе геномного анализа образцов пациентов, проводимого в университете Лозанны (Швейцария), в генах, традиционно считавшихся ассоциированными с развитием синдрома Ашера, дефекты не были выявлены. Однако в гене белка арилсульфатазы G исследователи обнаружили наличие одинаковой миссенс-мутации. Трансверсия, то есть замена гуанина на тимин, стала причиной инактивации каталитического центра продукта гена - арилсульфатазы G. В результате в клетках сетчатки происходило отложение нерасщепленного ферментом гепарансульфата в виде зернистой массы. Последний аккумулировался в лизосомах, нарушая тем самым распад белков и липидов, что со временем приводило к увеличению размеров лизосом. Достигая определенного размера, лизосомы разрушали клетки.

Таким образом, генетическое тестирование позволило выявить у больных заболевание MPS III-E, открытое Дирксом еще в 2012 году.

На следующем этапе исследования проверялась ферментативная активность дефектной арилсульфатазы G в тесте in vitro. Были получены две клеточные линии человеческой фибросаркомы: первая стабильно экспрессировала неповрежденную арилсульфатазу G с гена фермента дикого типа, вторая, содержащая в геноме мутантный ген, синтезировала молекулы дефектной арилсульфатазы G. Как и ожидалось, способность к расщеплению гепарансульфата арилсульфатазой G с поврежденным каталитическим центром оказалась крайне низка.

Однако, несмотря на практически полную инактивацию фермента у больных, несущих мутантный ген арилсульфатазы G, заболевание начинает проявляться не с раннего возраста, а после 40 лет. Такая поздняя манифестация, по словам ученых, может объясняться тем, что большая часть гепарансульфата способна разлагаться в отсутствие арилсульфатазы G. Поэтому для того, чтобы недеградированный гепарансульфат накопился в лизосомах в количествах, способных вызвать гибель клеток, необходимо достаточно продолжительное время.

Описанное открытие позволяет найти средство, способное помочь пациентам. «Теперь, когда причина симптомов найдена, становится возможным подобрать подходящую заместительную терапию для больных, - говорит Томас Диркс, - например, необходимый фермент можно получать биотехнологическим способом, нарабатывая его в клеточных культурах, а затем вводить больным готовый препарат внутривенно. Главное, чтобы лечение было начато еще до проявления первых симптомов, а значит, постановка диагноза должна быть основана на результатах генетического скрининга». По словам Диркса, пристальное внимание должно быть направлено на тестирование родственников больных с атипичными формами синдрома Ашера.

Оригинал статьи

Записаться на генетическую Школу