Полногеномное исследование на лабрадорах выявило ген-модификатор токсикоза меди: использование собак для выявления генов-модификаторов токсикоза меди

Медь является важным металлом во многих клеточных процессах, но ее уровни необходимо тщательно регулировать, чтобы избежать дефицита или токсической перегрузки. При болезни Вильсона мутации переносчика меди ATP7B приводят к накоплению меди в головном мозге и печени, что приводит к необратимому повреждению этих тканей.

У больных проявляются психоневрологические симптомы и фатальная печеночная недостаточность, если их не лечить. Несмотря на то, что заболевание вызывает один ген (ATP7B), считается, что на возраст начала и тяжесть симптомов влияют гены-модификаторы, что затрудняет диагностику.

Идентификация этих генов-модификаторов оказалась сложной задачей для людей, в основном потому, что болезнь встречается очень редко.
Генетические исследования чистокровных собак являются важным инструментом в исследовании болезней, потому что собаки часто демонстрируют те же клинические симптомы, что и люди, и связанные с заболеванием гены могут быть сравнительно легко картированы.

Доктор Фитен и его коллеги недавно обнаружили, что лабрадор-ретривер, как и люди, может быть поражен наследственным токсикозом меди. У пораженных собак наблюдаются аномалии печени, имитирующие те, которые наблюдаются у пациентов с болезнью Вильсона, что делает их хорошими моделями для изучения сложной биологии состояния человека. В своем новом исследовании команда провела общегеномное ассоциативное исследование (GWAS) на когорте из 235 лабрадоров-ретриверов вместе с независимой репликационной когортой. Путем картирования кандидатных однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) и выполнения подробного функционального анализа они показывают, что мутации в гене болезни Вильсона ATP7B связаны с накоплением меди в печени, подтверждая использование этих собак в качестве модели болезни человека.

Интересно то, что доктор Фитен и его коллеги также обнаружили, что мутация второго гена-переносчика меди, ATP7A, защищает собак от накопления меди в печени. Это предполагает, что ATP7B и ATP7A играют антагонистические роли в гомеостазе меди и что ослабление накопления меди за счет мутации ATP7A может облегчить симптомы болезни Вильсона у людей.

Эта работа показывает, как изучение популяций инбредных собак может дать новое понимание генетических основ сложных заболеваний, устраняя разрыв между моделями мелких грызунов и людьми. "Собака является бесценной моделью для изучения наследственных болезней накопления меди, и наблюдения, сделанные в этом исследовании, принесут пользу как собакам, так и людям."сказал д-р Фитен, объясняя значение своих выводов.

Портал обо всем