Nova genetska bolest je prvi put opisana kod troje dece sa zajedničkim neurorazvojnim problemima.
Istraživači su identifikovali gen koji je prvenstveno odgovoran za retke poremećaje govora i pokreta, mada su potrebna dalja istraživanja da bi se razumela njegova uloga u čišćenju neispravnih proteina u mozgu.
Nadogradnja ovog znanja mogla bi doprineti razumevanju češćih bolesti mozga kao što je Alchajmerova bolest, za koje se takođe smatra da nastaju usled kvara u održavanju mozga.
Jedno od dece identifikovane u trenutnoj studiji odvedeno je kod lekara u dobi od tri godine sa abnormalnim hodom, lošom koordinacijom i epizodama buljenja. Druga osoba je pokazala abnormalne pokrete ruku i epizode buljenja sa samo devet meseci.
Njena mlađa sestra je rođena prerano. Kako je rasla, sestra je takođe pokazivala blag govor i velika motorička kašnjenja. Oko treće godine njen razvoj je počeo da se poboljšava, iako je još uvek zaostajala u poređenju sa ostalima njenih godina.
U sva tri slučaja, istraživači su identifikovali mutacije u obe kopije gena povezane sa recikliranjem oštećenih ili defektnih ćelija u mozgu, nazvanih ATG4D.
Ovaj proces čišćenja naziva se autofagija, a disfunkcije u njegovom radu bile su vezane za druge neurološke poremećaje u prošlosti. Kada je autofagija poremećena kod Alchajmerove bolesti, na primer, čini se da proteini začepljuju moždane ćelije i sprečavaju ih da pravilno funkcionišu.
Godine 2015. mutacije ATG4D su bile povezane sa neurodegenerativnom bolešću kod pasa i zebrica, dok su 2021. miševi sa mutacijom pokazali znake neurodegeneracije. Ali ovo je prvi put da je gen vezan za neurološke poremećaje kod ljudi, a istraživači su otkrili da mutacije u genu ATG4D mogu dovesti do poremećaja u razvoju govora i kretanja kod dece.
Kako se to praktično odigrava u različitim neurorazvojnim bolestima biće potrebno dalje istražiti pomoću ljudskih neurona.
Troje dece koja su ispitana u trenutnoj studiji imala su slične simptome, iako sa malim varijacijama. Takođe su imali bademaste oči, depresivan nosni most i istaknuti Kupidonov luk na gornjoj usni.
Ove fizičke karakteristike mogu biti znak njihove zajedničke genetske mutacije, ili jednostavno mogu biti slučajnost. Sa tako malim brojem identifikovanih pacijenata, teško je reći sa sigurnošću.
„Imamo samo pogled iz ptičje perspektive na mnoge važne ćelijske procese poput autofagije“, priznaje istraživač genomike Mej Kristin Malikdan iz Nacionalnog instituta za zdravlje (NIH).
Sadašnja studija je bila ograničena na tri pacijenta, a kada su njihove zajedničke genske mutacije replicirane u ljudskoj ćelijskoj liniji, nije bilo uočenih očiglednih defekata u autofagiji, uprkos modelima koji predviđaju drugačije.
Ovo neslaganje može biti posledica toga što drugi geni takođe igraju ulogu u autofagiji. Drugim rečima, ATG4D nije jedini gen koji daje uputstva za klirens proteina.
Međutim, za razliku od drugih ćelija u telu, neuroni su posebno zavisni od autofagije. Ovde postoji šansa da je funkcija ATG4D nezamenljiva.
„Mozak je tako složen, a neuroni imaju veoma specijalizovane funkcije“, objašnjava Malicdan.
„Da bi se uklopili u te funkcije, različiti neuroni koriste različite gene, tako da promene u redundantnim genima mogu imati velike uticaje na mozak.“
Kako tačno ATG4D doprinosi recikliranju ćelijskog otpada u mozgu nije dobro shvaćeno. Imajući na umu izazove koje mogu predstavljati za pojedince i njihove porodice, retke bolesti kao što je ovo novo stanje koje tek treba da bude imenovano predstavljaju puteve za naučnike da saznaju više o različitim načinima na koje ljudsko telo funkcioniše (i ne uspeva).
„To je pitanje od milion dolara u istraživanju retkih bolesti“, kaže Malićdan. „Retke bolesti mogu nam pomoći da razumemo biološke puteve, tako da možemo bolje razumeti kako ti putevi doprinose drugim retkim i uobičajenim stanjima.“
