Передовые методы секвенирования генетического кода и инновационная модель изучения стволовых клеток объединили международную команду исследователей, выявивших новый подтип диабета, проявляющегося в младенческом возрасте.
Группа ученых из Медицинской школы при Университете Эксетера, в сотрудничестве со Свободным университетом Брюсселя (ULB) и другими партнерами, пришла к выводу, что дефекты в гене TMEM167A несут ответственность за редкую форму неонатального сахарного диабета. Этот тип диабета проявляется у детей до шести месяцев. В подавляющем большинстве случаев (более 85%) причиной являются генетические мутации в структуре ДНК. Исследования, проведенные в Эксетере, обнаружили изменения в гене TMEM167A у шести младенцев, страдающих сопутствующими неврологическими нарушениями, такими как эпилепсия и микроцефалия.
Для выяснения роли этого гена, группа исследователей под руководством профессора Мириам Кноп из Университета Балтимор-Барре применила методику дифференцировки стволовых клеток в бета-клетки поджелудочной железы, а также методы генетического редактирования (CRISPR). Установлено, что при модификации гена TMEM167A инсулин-продуцирующие клетки утрачивают способность к нормальному функционированию. Это приводит к активации стрессовых механизмов и, в конечном итоге, к гибели клеток.
Доктор Элиза де Франко из Университета Эксетера подчеркнула, что обнаружение генетических изменений, вызывающих диабет у детей, открывает уникальную возможность для идентификации генов, играющих критическую роль в процессах выработки и секреции инсулина. В ходе этого совместного исследования выявление специфических изменений ДНК, вызывающих этот редкий тип диабета у шести детей, позволило раскрыть функцию малоизученного гена TMEM167A и определить его ключевую роль в секреции инсулина.
По словам профессора Кноп, возможность получения инсулин-продуцирующих клеток из стволовых клеток позволила исследовать дисфункции бета-клеток не только при редких формах диабета, но и при других его типах. Это создает уникальную модель для изучения механизмов развития болезни и тестирования потенциальных методов лечения.
Данное открытие указывает на необходимость гена TMEM167A для нормальной работы бета-клеток, ответственных за выработку инсулина, а также нейронов. При этом, для других типов клеток его значение, по-видимому, не является столь критичным. Полученные результаты важны для углубленного понимания ключевых стадий производства инсулина и могут пролить свет на исследования других форм диабета, заболевания, которым в настоящее время страдают около 589 миллионов человек во всем мире.
Результаты научной работы опубликованы в журнале Journal of Clinical Investigation.
Изображение: фрипик
