211service.com
Kiedy tylko jeden bliźniak zachoruje
Bliźnięta jednojajowe mają ten sam zestaw genów, takich jak gęste rzęsy lub spiczasty nos – a także geny zwiększające ryzyko chorób. Ale czasami reumatoidalne zapalenie stawów, rak lub inna choroba dotyka jednego bliźniaka, a drugiego nie. Co prowadzi do tak pozornie kapryśnych zbiegów losu?
Badania ekspresji genów bliźniąt jednojajowych mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego w niektórych przypadkach tylko jedno z nich choruje. (Źródło: istockphoto.com/rbouwman)
Nowe badania porównujące ekspresję genów u par bliźniąt jednojajowych, w których tylko jeden bliźniak ma chorobę, próbują odpowiedzieć na to pytanie, przyglądając się, jak środowisko lub inne czynniki oddziałują z genami w celu zwiększenia ryzyka choroby.
Jedno z takich badań, opublikowane w tym miesiącu w czasopiśmie Artretyzm i reumatyzm , zidentyfikował trzy nowe geny zaangażowane w reumatoidalne zapalenie stawów. Może ostatecznie rzucić światło na czynniki wywołujące chorobę u osób podatnych genetycznie.
Wiele chorób jest spowodowanych kombinacją czynników środowiskowych i genetycznych. Na przykład w reumatoidalnym zapaleniu stawów alergen lub wirus może wywołać u osoby podatnej genetycznie ekspresję genów powodujących stany zapalne i inne problemy. Eric Matteson , reumatolog w Mayo Clinic w Rochester, NY.
Bliźnięta jednojajowe zapewniają idealne warunki do badania tej złożonej interakcji. Chociaż mają te same geny, czasami różnią się sposobem ekspresji tych genów. W ostatnich badaniach naukowcy z University of Michigan zbadali 11 par bliźniąt, z których jeden z nich miał reumatoidalne zapalenie stawów, chorobę autoimmunologiczną, która niszczy tkankę wyścielającą stawy. Eksperci twierdzą, że genetyka odpowiada za około 60 procent przypadków choroby, podczas gdy inne czynniki, takie jak infekcje lub narażenie na toksyny, odpowiadają za pozostałe 40 procent. A obaj członkowie identycznej pary bliźniaków zwykle nie mają choroby; jeśli jeden bliźniak go ma, drugi będzie miał go w około 15 procentach czasu. To mocna wskazówka, że poza genami, coś innego musi się wydarzyć, mówi Józefa Holoszyca, reumatolog z University of Michigan Medical School w Ann Arbor, który kierował badaniem. Co to jest, wciąż nie wiemy.
Holoshitz i jego zespół przeanalizowali wzorce ekspresji genów w każdym duecie, szukając genów, które były niedostatecznie lub nadmiernie ekspresjonowane u osób z chorobą. Znaleźli trzech wcześniej niezidentyfikowanych kandydatów, którzy mieli wysoką ekspresję w stawach dotkniętego chorobą bliźniaka. Jeden gen koduje enzym, który, jak się uważa, neutralizuje kortyzol, związek przeciwzapalny. (Od dawna wiadomo, że pacjenci z reumatoidalnym zapaleniem stawów mają niedobór kortyzolu.) Inny gen koduje białko, które ułatwia tworzenie nowych naczyń krwionośnych, co jest częścią procesu zapalnego w chorobie. Uważa się, że trzeci gen bierze udział w trawieniu białek i może przyczyniać się do niszczenia tkanek stawu.
Naukowcy nie są jeszcze pewni, co powoduje te różnice w ekspresji genów. Ale zmiany epigenetyczne – czynniki niegenetyczne, które zmieniają sposób pakowania lub znakowania DNA – są prawdopodobnym winowajcą. Możliwe, że w pewnym momencie życia bliźniak z chorobą otrzymał modyfikacje epigenetyczne pewnych genów, które nie wystąpiły u zdrowego bliźniaka, mówi Holoshitz. Zmiany epigenetyczne mogą zachodzić losowo lub pod wpływem środowiska.
Kilku ekspertów twierdzi, że odkrycia są ekscytujące, ale wstępne. Ważne będzie bardziej szczegółowe zbadanie tych genów oraz w innych populacjach, aby potwierdzić i zrozumieć ich rolę w chorobie, mówi Lindsey Criswell, naukowiec badający zapalenie stawów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco. Dodaje, że ponieważ naukowcy badali osoby, u których rozwinęła się już choroba, nie jest jasne, czy nieprawidłowe wzorce ekspresji były konsekwencją choroby, czy faktycznie doprowadziły do jej wystąpienia. Badanie pacjentów zdiagnozowanych we wczesnych stadiach reumatoidalnego zapalenia stawów może pomóc w wyjaśnieniu tego, mówi.
Większe badania już trwają. Fryderyk Miller , szef Środowiskowa Grupa Autoimmunologiczna w Narodowym Instytucie Nauk o Zdrowiu Środowiskowym w Bethesda, MD, prowadzi badania nad bliźniętami i rodzeństwem z reumatoidalnym zapaleniem stawów, toczniem i twardziną, aby określić specyficzne narażenia środowiskowe i czynniki genetyczne, które przyczyniają się do tych chorób. Jego zespół przyjrzy się niektórym genom wyróżnionym w badaniu Michigan. Gdy zidentyfikują konkretne czynniki środowiskowe wywołujące choroby, spróbują znaleźć związek między nimi.
Miller twierdzi, że badanie Michigan jest dowodem, że to podejście może zidentyfikować nowe białka i geny zaangażowane w procesy chorobowe. Dodaje, że badanie było wyjątkowe, ponieważ naukowcom udało się znaleźć 11 par odpowiednich bliźniąt – trudne zadanie w przypadku stosunkowo rzadkiej choroby. Kilka takich badań opartych na bliźniakach przeprowadzono w przypadku autyzmu, stwardnienia rozsianego i innych chorób, ale większość z nich skupiała się na mniejszej liczbie par.
Holoshitz planuje także dalsze eksperymenty. Chce między innymi dowiedzieć się, czy blokowanie genów winowajców może pomóc w spowolnieniu bólu i zapalenia stawów.