„ | Как-то не спал почти 3 дня, состояние было ужаснейшее. Не представляю как месяц с таким, жестокая смерть. | “ |
В геноме каждого человека, по оценкам ученых, присутствует в среднем около 54 мутаций, которые могут привести к тяжелому заболеванию и даже гибели. Однако в подавляющем большинстве случаев этого не происходит. Биологи Соня Валлаб и ее муж Эрик Миникель решили выяснить, что именно спасает людей. Для Валлаб ответ на этот вопрос очень важен, потому что у нее самой обнаружили мутировавший ген, приводящий к смертоносной бессоннице.
В 2010 году мать Валлаб умерла от наследственного заболевания, называемого фатальной семейной бессонницей. Свое называние оно получило потому, что им часто страдают родственники, а смертность является стопроцентной. Болезнь коварна еще и потому, что она проявляется примерно в 50 лет, когда носитель мутантного гена успевает обзавестись детьми. Вероятность наследования мутации составляет 50 процентов. Заболевший страдает от тяжелой бессонницы, от которой не спасают снотворные, и от панических атак, а через несколько месяцев умирает.
Фатальная семейная бессонница — прионная болезнь. Это означает, что ее причиной являются неправильно свернутые белки — прионы, которые превращают другие белки в такие же прионы. Дефект вызывает мутация D178N в гене PRNP, расположенном в 20 хромосоме. Она затрагивает всего лишь одну аминокислоту — аспарагин, который находится в 178-м кодоне и заменяется на аспарагиновую кислоту. Размножающиеся прионы формируют амилоидные бляшки, накапливающиеся в таламусе — области мозга, отвечающей за сон. Существует мнение, что именно это приводит к нарушениям сна.
В следующем году после смерти матери Валлаб прошла генетический анализ, результаты которого оказались неутешительными: в ее гене PRNP обнаружился тот самый роковой дефект. Однако девушке, которой на тот момент было 26, не понравилась перспектива умереть от неизлечимой бессонницы. Они с мужем бросили работу в области права и транспортного консалтинга, чтобы стать биологами, узнать все о смертельном наследственном заболевании и попытаться остановить его. Прежде всего надо было выяснить, действительно ли мутация PRNP в каждом случае вызывает болезнь.
Недавно было показано, что десятки потенциально опасных мутаций иногда оказываются совершенно безвредными. Таких «овец в волчьей шкуре» разоблачили с помощью крупнейшего из когда-либо проводившихся генетических исследований — Exome Aggregation Consortium (ExAC). В основе этой масштабной работы лежит простая идея. Ученые создали базу белок-кодирующих областей генома (экзомов) 60 тысяч человек. Ресурс помогает определить частоту мутаций в различных популяциях и выяснить, какие белки они кодируют и каковы их функции.
Фактически ExAC позволяет исследователю не выяснять источник наследственных заболеваний, а определить, какие болезни вызывает та или иная мутация, интересная для генетиков. База данных также предоставляет качественную информацию для носителей дефектной ДНК. Мутация D178N, например, является главным подозреваемым в развитии прионных расстройств, поскольку ее часто находят у пациентов с фатальной семейной бессонницей или коровьим бешенством и редко — у здоровых людей. Однако если мутация встречается у людей чаще, чем регистрируются случаи болезни, это может означать, что шансы Валлаб остаться здоровой значительно увеличиваются.
В 2013 году Валлаб начала работать со стволовыми клетками, а Миникель изучал биоинформатику. Оба проходили обучение в Массачусетской больнице широкого профиля в Бостоне. В том же году они познакомились с генетиком Даниэлем Макартуром (Daniel MacArthur), который работал над созданием ExAC. Макартур столкнулся с серьезными проблемами: у него не было программного обеспечения, которое помогло бы помочь с огромным количеством данных. Миникель присоединился к команде генетика, чтобы помочь ему выяснить, действительно ли мутация D178N настолько фатальна.
ExAC была полностью готова в 2014 году. Генетики и врачи признали, что база данных может значительно изменить понимание генетических рисков. Дело в том, что в исследованиях, раскрывающих связь генов с заболеваниями, не учитывалось наличие возможных зловредных мутаций в других этнических группах — образцы геномов здоровых людей принадлежат, как правило, европейцам, что может сильно искажать результаты.
В августе 2016 года научная группа Макартура опубликовала статью в Nature, где утверждалось, что многие мутации, считающиеся вредными, на самом деле безопасны. 192 варианта генов, считающиеся патогенными, распространены среди здоровых людей. Что касается дефектного PRNP, то Валлаб и Миникель собрали генетические данные более 16 тысяч людей, которые страдали от прионных заболеваний, и сравнили их с геномами 600 тысяч человек, включая участников ExAC. Ученые нашли 52 человека с мутацией в прионном гене, что значительно превышает частоту встречаемости соответствующих заболеваний.
Однако мутация D178N не обнаружилась у людей из сравниваемой группы. Это значит, что у Валлаб нет шансов избежать смерти от неизлечимой бессонницы, если не найти способ ее лечения.
ExAC подарило небольшой шанс: Миникелю удалось установить трех человек с мутациями, которые подавляли активность одного из двух прионных генов. Если при этом функции организма не нарушаются, то можно найти способ не допустить агрегацию дефектных белков и остановить развитие болезни. Сейчас пара работает в лаборатории биохимика Стюарта Шрайбера, чтобы создать препараты для лечения фатальной семейной бессонницы. На данный момент Валлаб 32 года — на 20 лет меньше, чем было ее матери, когда она скончалась.
Александр Еникеев
Комментирование разрешено только первые 24 часа.
6 +0−0 | Федор Карпов | 02:45:30 13/10/2016 |
Как-то не спал почти 3 дня, состояние было ужаснейшее. Не представляю как месяц с таким, жестокая смерть. |
4 +0−0 | Св. Валентин | 01:15:02 13/10/2016 | ||||||
| ||||||||
бухни и все будет хорошо, нирвана и никакие болезни нестрашны. |
3 +0−0 | Антон Петров | 17:57:24 13/10/2016 |
Нифига себе пара, вот это люди! Взялись за такое дело! |
3 +0−0 | Евгений Кувардин | 10:11:52 13/10/2016 | ||||||
| ||||||||
а я один раз не спал 4 суток и мне очень понравилось. Вошел в транс, не чувствовал боли, резал себя часа 4, получал от этого сексуальное удовольствие. Всем советую! |
3 +0−0 | Tim Ulmasov | 00:45:02 13/10/2016 |
Спасибо автору - хорошая статья! Интересно, что бы каждый из нас делал, если бы узнал, что он является носителем смертоносной мутации. Я отношу себя к группе, которая желала бы знать такую информацию, в отличие от многих, которые предпочли бы её не знать и ничего не предпринимать. |
2 +0−0 | Евгений Кувардин | 10:10:25 13/10/2016 | ||||||
| ||||||||
легко. |
1 +0−0 | Федор Карпов | 14:37:19 13/10/2016 | ||||||
| ||||||||
После суток тоже был момент внезапного прилива сил, все чувства обострились. Но потом началось: и что-то похожее на паническую атаку (а может и она, никогда раньше не было), к концу вообще ощущение что ты не ты и наблюдаешь за собой со стороны. Я про эту болезнь почитал немного, уже был случай, когда такого пациента пытались ввести в искусственную кому. У них не получилось |
1 +0−0 | Иван Иванов | 09:36:28 13/10/2016 | ||||||
| ||||||||
Когда я практиковал трансцендентальную медитацию, то будучи в отпуске попробовал медитировать сутки с перерывами на еду и туалет. В результате, не спал больше суток и чувствовал себя превосходно. Не могу сказать что будет после нескольких суток или недель, но медитация реально помогает. Вполне возможно что таким людям может помочь и искусственная кома. |
1 +0−0 | El | 00:40:07 13/10/2016 |
"тупые пиндосы! нннуууу ттуууупыыыыыыыее" (с) |
0 +0−0 | vinnyvan_f | 00:20:33 14/10/2016 | ||||||
| ||||||||
Депривация сна ногда используется в качестве нетрадиционного средства от депрессии. |
0 +0−0 | Антон Петров | 17:59:13 13/10/2016 | ||||||
| ||||||||
А почему они не взялись выяснить, почему отсутствие сна убивает одних и совершенно не влияет на других, был же чел который не спал много лет и живой до сих пор ! |
0 +0−0 | Антон Петров | 17:57:43 13/10/2016 | ||||||
| ||||||||
У.....а |
0 +0−0 | Степан Хренников . | 12:39:59 13/10/2016 | ||||||
| ||||||||
А зачем спешить? |
0 +0−0 | CraftPub Stable | 08:47:26 13/10/2016 | ||||||
| ||||||||
не говори. И ~отсталые и скоро им конец~... |
0 +0−0 | muxacc2 | 08:28:45 13/10/2016 | ||||||
| ||||||||
И? Ты уже убил себя ап стену? |
0 +0−0 | Андрей Воробьев | 07:08:22 13/10/2016 | ||||||
| ||||||||
А смог бы кто-нибудь в России пойти по пути этой тетки? Переквалифицироваться в биолога, провести подобные исследования? |
0 +0−0 | Степан Хренников . | 05:03:00 13/10/2016 | ||||||
| ||||||||
Спешу вас огорчить, если вы еще не в курсе - мы все умрем, рано или поздно. |
-1 +0−0 | Vasily Ryabov | 09:32:11 13/10/2016 |
Знаю страну где у населения уже 23 года мутирует мозг |