Genetička mutacija sprječava pojavu distrofije

Ringo, image source: CEGH-CEL/University of São Paulo

Ringo je zlatni retriver. I nedavno je preminuo u jedanaestoj godini života. 

Naravno, Ringo nije bilo kakav retriver, inače QoS ne bi pisao o njemu. Ringo je imao gen za GRMD - Golden Retriver Muscular Dystrophy, mišićnu sitrofiju zlatnih retrivera koja je zapravo retriverska verzija Duchenove mišićne distrofije. I ne samo to - Ringo nikada nije imao simptome mišićne distrofije, već se kretao - hodao, trčao i skakao sasvim normalno. 

Ringo je rođen u Sao Paolu 2003. i niko nije očekivao da će živjeti tako dugo. Štenad iz Ringovog legla je uzgojena kako bi naučnici imali model za proučavanje mišićne distrofije. Naglasiću da ove životinje nisu mučene, te da je prema njima postupano humano - imale su dovoljno prostora, sunca, hrane te klimatizaciju.

Ipak, uprkos tome što je DNK testiranje pokazalo kako će Ringo imati mišićnu distrofiju jer je naslijedio mutirani gen za distrofin, to se nije dogodilo i naučnici su se pitali zašto.

Duchenova mišićna distrofija je recesivno oboljenje vezano sa X hromosomom. Gen koji kodira sintezu distrofina se nalazi na X hromosomu, a bolest se ispoljava ako su obje kopije gena na homologim hromosomima (oba alela) mutirani. Stvar je u tome što žene imaju dva XX hromosoma, a muškarci jedan X i jedan Y hromosom. To znači da žene imaju više šanse da naslijede i jednu kopiju gena koja kodira normalan distrofin, inače jedan od važnih proteina koji izgrađuju mišićne stanice. Ako je bar jedna kopija gena ispravna, bolest se neće ispoljiti. Međutim, muškarci nemaju baš puno izbora - zato što imaju samo jedan X hromosom, dovoljno je da naslijede jednu jedinu kopiju mutiranog gena i naslijediće Duchenovu distrofiju. Drugim riječima, muškarci nemaju "backup" sistem. Upravo je stoga ovaj oblik distrofije češći kod muškaraca nego kod žena. Statistika kaže kako jedan od 3500 dječaka naslijedi mutirani gen za distrofin. 

Naučnici su odlučili da istraže kako to da Ringo nema distrofiju, iako zdrav razum kaže da bi je dobio. Dok su naučnici razmišljali, Ringo je bi nevaljao i postao tata 49 kučića, od kojih je jedan, nazvan Suflair, također imao mutirani gen za distrofin i predispoziciju da razvije ovu opaku bolest, ali, kao Ringo, nikad nije ostao paraliziran.

Bilo je potrebno mapirati genome ovih pasa i pokušati shvatiti što se dogodilo. U istraživanje se uključio i dr Loius Kunkel, čovjek koji je osamdesetih godina prošlog vijeka identifikovao protein odgovoran za mišićnu distrofiju. Zajedno sa Natassiom Vierom, i timom naučnika sa univerziteta Sao Paolo, Kunkel je pronašao da Ringo i Suflair imaju i mutaciju Jagged1 gena, koji kontroliše sintezu Jagged1 proteina, a koji je odgovoran za neke segmente razvoja organizma: protein Jagged1 kontroliše procese stvaranja novih krvnih žila i diferencijaciju mioblasta (embrionalne mišićne stanice). 

Gen koji kodira Jagged1 kod Ringa i Suflaira je mutiran tako da proizvodi mnogo više Jagged1 proteina. Ipak, još nije jasno koliko mora biti povećan nivo Jagged1 proteina da bi se anulirali efekti mutacije na genu za distrofin. 

Do sada naučnici nisu zabilježili ovako jak mehanizam kompenzacije postojanja štetne mutacije. Naučnici koji se bave obom oblašću u otkriću mehanizma kompenzacije vide ne samo potencijal za  terapiju distrofije, nego i za terapiju niza simptoma koji nastaju u starosti, a koji nastaju kao posljedica staračke atrofije mišićnog tkiva.