Но в некоторых семьях генетические мутации, передаваемые из поколения в поколение, не так безобидны. В частности, в одной семье мутация приводит к раннему началу болезни Альцгеймера.
«Мы слышали о семье в Хирардоте несколько лет назад, – сказал нейробиолог из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Кеннет С. Косик, который изучает болезнь Альцгеймера и другие патологии тау-белка и тесно сотрудничает с партнерами по исследованиям в Колумбии, где проживает эта семья.
Тема новой статьи, опубликованной в журнале Alzheimer’s & Dementia, семья была обнаружена в ходе работы Косика в районе Медельина. Изучая генетику другой семьи, насчитывающей примерно 6000 членов, в колумбийской провинции Антиокия с хорошо задокументированной историей болезни Альцгеймера с ранним началом из-за мутации в гене PSEN1 (пресенилин), исследователи натолкнулись на это другое. , меньшая семья с такими же симптомами.
«Мы проанализировали их гены на наличие мутаций», – сказал Косик, профессор нейробиологии из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и содиректор научно-исследовательского института нейронауки. "И, что примечательно, мы обнаружили еще одну мутацию в том же гене.
И они не имеют отношения к первой семье."
Несмотря на то, что генетический анализ находится в том же гене, что и первая семья, генетический анализ показал, что эта генетическая мутация была в другом месте, что исключило возможность того, что эта меньшая группа людей была подмножеством более крупной семьи. «То, что он возникает дважды в двух семьях, которые находятся в довольно близком окружении, немного удивляет», – сказал Косик. "Но случаются невероятные вещи."
Хотя две колумбийские семьи сегодня живут далеко друг от друга, дальнейшее генетическое исследование показало, что их мутации произошли на двух разных континентах, в двух разных популяциях. Последовательно секвенировав свои геномы, исследователи смогли проследить мутации в обратном направлении, дополнив свою генетическую работу изучением исторических и демографических записей.
Используя анализ идентичности по происхождению, первая, более крупная семейная мутация была прослежена до Испанской империи и, как полагают, была принесена в Южную Америку одним основателем, который мог быть конкистадором во время колонизации Колумбии в ранние годы. 16-ый век. Между тем, мутация PSEN1 второй, меньшей семьи, была прослежена до Африки.
«Мы довольно четко зафиксировали это, чтобы показать, что в районе мутации последовательности имели африканское происхождение», – сказал Косик.
Эти выводы были дополнительно подкреплены историей Колумбии: в 16 веке западноафриканцы были импортированы в страну в качестве порабощенных людей и, как конкистадоры той же эпохи, смешивались и смешивались с местным населением. Фактически, концентрация афроколумбийцев привела к созданию в наши дни департамента Чоко, анклава на западном побережье страны, населенного преимущественно потомками порабощенных африканцев.
По словам Косика, такие генетические мутации не редкость.
«Все мы несем разные мутации», – объяснил он. Часто эти ошибки в нашем коде не сохраняются. У них нет шансов стать частью следующего поколения, или они умирают со своими последними бездетными носителями; в некоторых случаях они делают невозможным воспроизведение.
Но в Колумбии на протяжении тысячелетий демографической динамики – насилие и занесенные болезни, вызванные завоеванием, приливы и отливы популяций, смешение, а также изоляция – эта мутация PSEN1 сохранялась.
"Он никогда не был выбран против", – сказал Косик.
Хотя мы думаем, что 40 лет – это «молодой» возраст для генетического раннего начала болезни Альцгеймера, в жизни человека уже достаточно поздно, чтобы он передал свои гены следующему поколению, прежде чем он проявится. И идея генетической составляющей этого состояния появилась только в 20 веке.
Обоюдоострый меч
Когда в 1997 году была установлена генетическая связь с ранней формой болезни Альцгеймера в первой колумбийской семье, это предоставило ценную возможность. С согласия семьи исследовательское сотрудничество под руководством Косика и нейробиолога Франсиско Дж.
Лопера из Grupo de Neurosciencias de Antioquia Университета Антиокии смогла задокументировать прогрессирование симптомов с самых ранних стадий, а затем, с дополнительными исследователями, провести клинические испытания препарата, способного остановить болезнь.
«Если вы действительно понимаете, что меняется в первую очередь, каковы могут быть эффекты, которые вызывают эти изменения, вы можете найти способ помешать этому пути», – сказала ведущий автор Джулиана Акоста-Урибе, аспирант-исследователь в Косик. Группа, которая присоединилась к команде, когда она заканчивала медицинское образование в Universidad de Antioquia.
Эта вторая семья может дать представление, среди прочего, о том, одинаково ли прогрессирование генетической болезни Альцгеймера с ранним началом у всех людей с мутацией PSEN1 или является ли это семейно-специфическим, сказала она.
Для носителей мутаций PSEN1 это знание может быть чем-то вроде палки о двух концах. Объяснение состояния, которое с пугающей регулярностью поражает членов их семей, как только они достигают четырехлетнего возраста, могло ослабить неуверенность и указать на потенциальное лекарство.
Но это также может поставить перед этими семьями дилемму, которая может вынудить их выбирать между рождением детей со значительным шансом унаследовать генную мутацию, которая почти гарантирует слабоумие в возрасте 50 лет, или выбором против мутации, решив не иметь детей.
«Это традиционно большие семьи, в которых можно иметь восемь, 10, 13 детей», – сказал Акоста-Урибе. "Пациенты, которых мы сейчас наблюдаем, уже родили своих детей.
Так что теперь их дети действительно понимают, что происходит, и задают вопросы."
«Сейчас мы очень активно обсуждаем эти вопросы раскрытия информации», – сказал Косик об отдельном, но не менее значительном исследовательском мероприятии. «Мы действительно очень вовлечены в выяснение того, какие люди хотят знать, есть ли у них эта мутация, и что они сделали бы по-другому, если бы знали или не знали."
Исследование этого исследования также проводила Лаура Рамирес Агилар (ведущий автор), Маргарита М. Хиральдо, Соня Морено, Ана Баэна, Розарио Костумал, Дэвид Агийон, Люсия Мадригал, Аманда Салдарриага, Александр Наварро, Глория П. Гарсия и Даниэль С. Агирре-Асеведо из Университета Антиокии. Итан Гейер и Дженнифер С. Йокояма из Калифорнийского университета в Сан-Франциско; Николас Кокран и Ричард М. Майерс из Института биотехнологии Хадсон-Альфа; и Якель Кирос из Гарвардской медицинской школы также внесли свой вклад в это исследование