Острая печеночная недостаточность является редким, но опасным для жизни, заболеванием у маленьких детей. Она часто развивается чрезвычайно быстро, например, когда ребенок имеет лихорадку.

Однако почти в 50% случаев причина развития остается неизвестной.

В настоящее время, команда исследователей, работающая над международным исследовательским проектом, возглавляемым Техническим университетом Мюнхена, Мюнхенского Центра Гельмгольца, Университетской больницей Хейдельберга, раскрыла связь между заболеванием и мутациями в специфическом гене.

Ученые использовали секвенирование всего генома для того, чтобы обнаружить мутации, которые нарушают транспортные процессы в клетках.

По данным Европейского Союза,  такое заболевание как острая печеночная недостаточность, считается редким, если оно затрагивает меньше пяти из 10 000 человек. Тем не менее, несмотря на небольшое количество больных, изучение редких болезней возросло в последние годы.

Причина заключается в том, что многие из этих заболеваний имеют генетическую причину, которую исследователи могут определить. Полученные результаты также могут предоставить важную информацию о метаболических процессах у здоровых людей или служить в качестве модели других заболеваний.

Использование анализа последовательности ДНК для выявления генетических дефектов

Профессор Георг Хоффманн из детской больницы в Гейдельберге провел 20 лет, заботясь о пациентах, страдающих от рецидивирующей острой печеночной недостаточности с детства.

Сходство в прогрессировании заболеваний натолкнуло его на подозрение, что у них может быть общая причина. Доктор Тобиас Хаек и доктор Хольгер Прокиш, из Института человеческой генетики в Техническом университете Мюнхена и Мюнхенского Центра Гельмгольца, обследовали четырех детей, страдающих рецидивирующей, связанной с лихорадкой печеночной недостаточностью, в попытке выявить генетическую причину болезни.

«В нашем исследовании, мы сначала сосредоточились на генетических сходствах этих детей для того, чтобы выявить возможную причину их заболевания», — объяснил доктор Хаек.

Чтобы это осуществить, исследователи использовали секвенирование экзома – процесс, который включает секвенирование всех генов ДНК пациентов, которые содержат информацию о создании белков. Они также изучили ДНК близких родственников. В многих случаях ученые обнаружили мутации в одном конкретном гене.

«Мы идентифицировали мутации в гене NBAS в общей сложности у 11 пациентов. Это впервые мы смогли установить связь между этим геном и заболеванием печени. Это открытие также может быть интересно для развития других заболеваний», — резюмирует доктор Прокиш.

 

Мутации нарушают транспортные процессы

Тем не менее, исследователи были заинтересованы узнать, как именно эти мутации нарушают клеточные процессы. Чтобы сделать это, ученые провели ряд экспериментов молекулярной биологии. Эти эксперименты показали, что, если в гене NBAS присутствовали мутации, создавались только небольшие количества белка NBAS.

Белок NBAS участвует в транспортных процессах клетки, которые упаковывают белки в везикулы и транспортируют из одного отделения клетки в другое.

«Мы смогли показать, что неправильный белок более чувствительный к теплу. Это значит, что когда человек имеет лихорадку, у него есть меньше доступных белков для координации процессов транспорта. А это, в свою очередь, может иметь негативное влияние на метаболические процессы в печени в острой ситуации», — дополняет доктор Прокиш.

Основная цель исследователей заключалась в улучшении диагностики редких заболеваний, таких как острая печеночная недостаточность, в детском возрасте и проложить путь для создания целенаправленного лечения.

Доктор Хаек считает, что результаты предоставляют им важную отправную точку: «Когда ребенок страдает от печеночной недостаточности, вызванной лихорадкой, теперь мы можем специфически исследовать его ген NBAS».

«Постановка диагноза уже инициирует определенный терапевтический путь, — добавил доктор Хоффман.

– За многие годы, мы смогли эмпирическим путем разработать лечение, использующее специфические препараты, а также инфузии глюкозы и жировых эмульсий.

Эти мероприятия могут быть немедленно начаты, как только пациенту установят диагноз. Теперь мы можем использовать новейшие данные для дальнейшего усовершенствования наших терапевтических подходов».