Cercetătorii află secretele unei boli genetice rare şi misterioase, cu ajutorul câinilor

Miopatia centronucleară este o boală congenitală care slăbeşte progresiv muşchii, astfel încât locomoţia, respiraţia şi alimentaţia sunt afectate grav, iar persoanele cu această afecţiune mor, de obicei, în copilărie.

Cercetătorii de la Institutul de Genetică şi Biologie Celulară şi Moleculară din Strasbourg, Franţa, au descoperit că la originea bolii se află o mutaţie a unei gene  numite BIN1; gena codifică sinteza unei proteine care permite muşchilor să se dezvolte astfel încât să răspundă la semnalele nervoase care declanşează contracţia musculară.

• Care este orașul european „campion la mâncare”?
• Marte nu mai este o prioritate pentru SUA. Unde vrea să ajungă Donald Trump mai întâi…

Iniţial, copiii suferă de dureri musculare în cursul activităţii fizice şi au probleme de mers, apoi apare slăbirea muşchilor care controlează mişcările ochilor şi, ulterior, a muşchilor implicaţi în respiraţie. 

Pentru a afla în ce mod mutaţiile acestei gene pot produce o boală atât de gravă precum miopatia centronucleară, specialiştii au încercat iniţial să studieze fenomenul pe şoareci modificaţi genetic. Dar, de data acesta, şoarecii nu au putut fi folosiţi ca model de studiu, deoarece eliminarea genei BIN1 nu a dus la apariţia miopatiei centronucleare la aceste animale.

Oamenii de ştiinţă au trebuit să caute un nou model animal pentru studiile lor şi au descoperit, apelând la o reţea de medici veterinari şi specialişti geneticieni din mai multe ţări ale lumii, 5 exemplare de câini (din rasa Dog german) ce prezentau simptome similare cu cele de la om (slăbiciune musculară), iar biopsiile musculare arătau modificări asemănătoare celor întâlnite la copiii cu miopatie centronucleară.

Datorită faptului că trăiesc mai mult şi sunt de dimensiuni mai mari, câinii sunt un model mai bun decât şoarecii pentru studiul acestei boli, deaorece se poate vedea mai bine modul în care progresează boala  în timp şi felul în care câinii răspund la tratamente.

Secvenţierea genomului a confirmat că animalele aveau o mutaţie similară celei întâlnite la oamenii cu miopatie centronucleară – o mutaţie care produce îndepărtarea unei porţiuni mari din gena BIN1, porţiune numită exonul 11. 

Mutaţia afectează formarea unor structuri numite tubuli-T, din fibra musculară; aceştia intră în componenţa unei formaţiuni care contribuie la transformarea stimulului electric provenit de la celulele nervoase în mişcare mecanică musculară. Când tubulii -T nu mai funcţionează normal, muşchii nu mai pot recepţiona semnalele nervoase necesare pentru a se contracta normal, ceea ce duce la simptomele devastatoare ale bolii.

Rezultatele cercetării au fost prezentate în jurnalul PLOS Genetics.

Câinii s-au dovedit utili în continuare în descifrrarea mecanismelor acestei maladii. Cercetătorii au mai descoperit 4 exemplare canine din rasa Labrador, care aveau alte două mutaţii  ce produceau forme diferite de miopatie centronucleară recesivă, una legată de cromozomul 2, alta de cromozomul X. 

Oamenii de ştiinţă au încrucişat aceste animale în două grupuri separate, putând astfel să studieze  evoluţia naturală a bolii şi să testeze noi tratamente, precum terapia genică. Tratamentele au dat deja unele rezultate promiţătoare în cazul câinilor, îmbunătăţind forţa musculară şi funcţionarea diafragmei în procesul respiraţiei, deschizând astfel calea spre crearea unor tratamente destinate pacienţilor umani.

Sursa: Science NOW