DT News - Czech Republic and Slovakia - Vědci nalezli genetický mechanismus, který způsobuje vznik rozštěpu rtu a patra

Dental Tribune International

Čt. 14 listopadu 2019

uložit

BONN, Německo/PHILADELPHIA, USA: Již dlouhou dobu je známo, že gen TP63 může přispívat k vzniku rozštěpu rtu a patra, ale přesný proces byl donedávna nejasný. Společná studie univerzit v Bonnu a Pensylvánii nyní objasnila, jak tento mechanismus funguje.

V Evropě se narodí asi jedno z 500 dětí s rozštěpem rtu a patra. Příčinou je vývojová porucha v prvních týdnech embryonálního vývoje. Výsledkem je to, že části obličeje nebo patra nerostou jako obvykle společně.

Již dlouho je známo, že mutace genu TP63 může způsobovat zvláště závažné formy tohoto onemocnění. Postižení trpí nejen rozštěpem v obličeji, ale také malformacemi končetin a onemocněním kůže, vlasů a zubů. Původně se předpokládalo, že gen TP63 hraje roli pouze při vzniku této syndromické formy rozštěpu rtu a patra.

„V posledních dvou letech se však objevovalo stále více důkazů, že tomu tak není,“ řekl spoluautor Dr. Kerstin Ludwig z Institutu genetiky člověka při Fakultní nemocnici v Bonnu. „V naší práci jsme poprvé dokázali, že TP63 ve skutečnosti představuje spojení mezi syndromickou a izolovanou formou, a jak narušuje vývoj obličeje.“

Vědci z Pensylvánské univerzity dokázali naprogramovat lidské buňky tak, aby se v kultuře staly obličejovými buňkami. To týmu umožnilo analyzovat účinek genu TP63 na tento konkrétní typ buněk. Data pak byla vědci z Bonnu zkombinována s genetickými daty velkých skupin pacientů. „Dokázali jsme, že gen TP63 zvyšuje aktivitu velkého počtu genu, které hrají roli při vývoji izolovaných forem rozštěpu rtu a patra,“ řekl Ludwig.

Gen TP63 kromě toho mění strukturu chromatinu – komplexu sestávajícího z DNA a různých proteinů. Normálně tvoří chromatinová šroubovice v buněčném jádru kompaktní svazek. Když se však ke šroubovici připojí TP63, molekuly se v dané oblasti mírně uvolní. Spolu s dalšími změnami to může vést ke ztrátě genu specifickému pro tuto oblast.

„Podle současných znalostí reguluje TP63 tímto způsobem několik tisíc oblastí v našem genomu,“ uvedla spoluautorka Dr. Julia Welzenbachová z univerzity v Bonnu. „Je mezi nimi 17, které již známe z velkých genetických studií, a podílejí se na vzniku štěrbin a velký počet dalších oblastí, jejichž účast nebyla dříve známa.“

Velký počet oblastí aktivovaných TP63 ukazuje, jak důležitý tento gen u lidí je. Je-li jeho funkce vážně narušena mutací, postihuje tento defekt obvykle velký počet orgánů. To vysvětluje, proč byl TP63 původně spojován pouze se syndromickou formou rozštěpu rtu a patra. „V případě nesyndromické formy je však jeho rušivá aktivita omezena na vývoj obličejových buněk,“ řekl Ludwig.

Nově vytvořený buněčný systém poskytuje vědcům nástroj, s jehož pomocí mohou detailněji zkoumat biologické příčiny této vývojové poruchy. „Například bychom mohli otestovat vliv různých faktorů prostředí na aktivitu TP63 v obličejových buňkách,“ uvedl Ludwig. Je známo, že vlivy prostředí mohou zvyšovat riziko malformací obličeje. V dlouhodobém horizontu by proto mohly tyto testy vést k doporučením pro lepší individuální profylaxi, zejména pak u rodin, které mají pro tyto poruchy genetické předpoklady.

Studie s názvem “p63 establishes epithelial enhancers at critical craniofacial development genes”, byla publikována v květnu 2019 ve vydání časopisu Science Advances.