Wissenschaftler entdecken neues gen für verheerende form der epilepsie


Wissenschaftler entdecken neues gen für verheerende form der epilepsie

Mit einer ganzen Genomsequenzierung hat eine große Gruppe von Wissenschaftlern eine neue genetische Ursache einer fortschreitenden Myoklonus-Epilepsie identifiziert, eine der verheerendsten Formen der Epilepsie, die in der frühen Kindheit auftaucht und zu einem frühen Tod führen kann.

Das Team stellte fest, dass eine bisher unbekannte Mutation in einem Kalium-Ionen-Kanal-Gen - KCNC1 - bei 13% der PME-Patienten und 7% der Patienten in einer sekundären Kohorte vorhanden war.

Das internationale Team - darunter Mitglieder der Universität Helsinki in Finnland und die Universitäten von Melbourne und Südaustralien - berichten über ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Naturgenetik .

Progressive Myoklonusepilepsien (PME) sind schwere, seltene Formen der Epilepsie und entstehen häufig aus erblichen Stoffwechselstörungen. Zu ihren Kernsymptomen gehören epileptische Anfälle und schwächende unfreiwillige Muskelzuckungen. Muskelsteifigkeit, Unstetheit und geistige Verschlechterung sind oft auch vorhanden.

Für die Studie rekrutierte das internationale Team 84 Patienten mit PME unbekannter Ursache und benutzte DNA-Sequenzierung, um mögliche genetische Ursachen der Störung zu identifizieren.

Moderne DNA-Sequenzierungstechniken haben die genetische Forschung von seltenen, schweren Krankheiten revolutioniert. In diesem Fall nutzte das Team die Technologie, um die Protein-kodierenden Elemente des menschlichen Genoms zu sequenzieren.

Sie haben es geschafft, genetische Ursachen in fast einem Drittel der PME-Patienten zu identifizieren (26 Patienten, 31%).

13% der PME-Fälle hatten bisher unbekannte Mutation des Kalium-Ionen-Kanal-Gens

Bemerkenswerterweise stellte das Team fest, dass eine bisher unbekannte Mutation in einem Kalium-Ionen-Kanal-Gen - KCNC1 - in 11 (13%) der 84 Patienten und zwei weitere (7%) Patienten in einer sekundären Kohorte vorhanden war.

Die Autoren bemerken, dass die Mutation eine "de novo" -Mutation war - was bedeutet, dass sie nicht von den biologischen Eltern der Patienten geerbt wurde.

"De novo" oder neue Mutationen sind Fehler, die in der Zellteilung oder beim Kopieren von genetischem Material auftreten. Sie tauchen in einer Keimzelle eines der Eltern oder im befruchteten Ei auf. Jeder Mensch hat Dutzende dieser neuen Mutationen, aber sie verursachen selten Krankheiten.

Die Forscher schätzen, dass diese Mutation in etwa 1 in allen 5,7 Millionen Konzeptionen auftritt, was darauf hinweist, dass weltweit mindestens Hunderte von PME-Patienten diese Mutation haben könnten.

Mutationen (Blitzbolzen) in 13 unabhängigen Fällen treffen auf das gleiche DNA-Nukleotid im KCNC1-Gen und stören die Funktion eines Kalium-Ionenkanals, der eine schwere Form von Epilepsie verursacht.

Bildnachweis: Lehesjoki Lab

Entsprechender Autor und Principal Investigator Professor Anna-Elina Lehesjoki, von der Universität Helsinki und dem Folkhälsan Institut für Genetik in Helsinki, sagt:

"Die Mutationsstelle ist ein Beispiel für einen" Mutations-Hotspot "des Genoms - ein DNA-Nukleotid, das anfälliger für Veränderungen ist."

Die KCNC1-Mutation, die das Team identifiziert, stoppt einen Kalium-Ionenkanal in Gehirnzellen, die richtig funktionieren. Der Kanal - genannt KV3.1 - spielt eine wichtige Rolle bei der Signalübertragung im Gehirn.

Ion-Kanäle sind, wie Zellen, einschließlich Gehirnzellen und Muskelzellen, ihre chemischen Nachrichten in elektrische Signale übersetzen.

Die Zelle baut eine Konzentration von Ionen in sich auf - anders als die Konzentration in der Zellumgebung - und dies schafft eine Spannungsdifferenz. Dann, wenn die Zeit richtig ist, um ein Signal zu senden, öffnet die Zelle einen Ionenkanal, und wegen der Spannungsdifferenz gehen Ionen aus der Zelle heraus und verkörpern eine elektrische Version einer chemischen Nachricht.

Die Forscher deuten darauf hin, dass die Wirkung der Mutation ist, hemmende Signale zu reduzieren - die Patienten anfällig für epileptische Anfälle und Myoklonus beginnend in der Kindheit. Die Mutation führt auch zur Degeneration des Kleinhirns - eine Region des Gehirns, die eine wichtige Rolle bei der Bewegungssteuerung spielt - und in einigen Fällen einen subtilen kognitiven Rückgang.

Medikamente, die die Funktion in diesem Ionenkanal wiederherstellen, können bereits vorhanden sein

Professor Lehesjoki sagt, weil die Mutation in einem bekannten Ionenkanal auftritt, gibt es Hoffnung, eine Therapie zu entwickeln, die darauf abzielen kann.

"Es gibt anti-epileptische Medikamente auf dem Markt, die auf andere ähnliche Ionenkanäle und Follow-up-Forschung zielen, um einen Weg, um die Funktion des Kanals in PME-Patienten zu retten", fügt sie hinzu.

Im Oktober 2014, Medical-Diag.com Gelernt, wie ein Team von der Johns Hopkins University in Baltimore, MD, neue Hinweise auf Bedingungen entdeckt hat, die aus fehlerhaften Ionenkanälen wie Herzrhythmusstörungen, Epilepsie und Parkinson-Krankheit stammen. Die Entdeckung bezieht sich auf ein gemeinsames Protein, das das Team sagt, spielt eine andere Rolle als bisher bei der Eröffnung und Schließung von Kanälen gedacht, die Ionen in und aus Zellen lassen.

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