発見は、レビー小体型認知症と前頭側頭型認知症の潜在的な手がかりを提供します – –

構造変異体は、さまざまな神経疾患に関与しています。 ヌクレオチドと呼ばれる 1 つまたはいくつかの DNA ビルディング ブロックに影響を与えることが多い、より一般的に研究されている変異とは異なり、構造バリアントは、一度に少なくとも 50 個、しばしば数百個、または数千個のヌクレオチドを表すため、研究がより困難になります。

「私たちの遺伝子コード全体が本であると想像すると、構造的変異体は、削除、複製、または間違った場所に挿入された段落、ページ、または章全体でさえあります」と、Sonja W. Scholz, MD は述べています。 、Ph.D.、NINDSの神経遺伝学部門の研究者であり、この研究の上級著者。

ゲノム全体の構造変化をマッピングできる最先端のコンピューター アルゴリズムと機械学習を組み合わせることで、研究チームは数千の患者サンプルと数千の影響を受けていないコントロールからの全ゲノム データを分析しました。

遺伝子 TCPN1 のこれまで知られていなかったバリアントが、パーキンソン病のような疾患である LBD 患者のサンプルで発見され、脳内のタンパク質 α-シヌクレインの異常な沈着に関連しています。 300 を超えるヌクレオチドが遺伝子から削除されているこのバリアントは、LBD を発症するリスクが高いことに関連しています。 この発見はLBDにとって新しいものですが、TCPN1はアルツハイマー病の既知の危険因子であり、この構造変異体がより広範な認知症集団で役割を果たすことを意味する可能性があります.

「遺伝学の観点から、これは非常にエキサイティングな発見です」と Scholz 博士は述べた。 「これは、細胞生物学と動物モデル研究の基準点を提供し、将来的には介入の対象となる可能性があります.」

遺伝性神経変性疾患に関与する 50 の遺伝子のグループを調べることにより、研究者は、疾患を引き起こすことが知られているいくつかを含む、追加のまれな構造バリアントを特定することができました。 この分析では、C9orf72 および MAPT 遺伝子の FTD 変化の確立された 2 つの危険因子も特定されました。 これらの概念実証の調査結果は、アルゴリズムが適切に機能していることを実証することにより、研究の新しい調査結果の強みを強化しました。

現在利用可能な構造バリアントの参照マップは限られているため、研究者はこれらの分析で得られたデータに基づいてカタログを作成しました。 分析コードとすべての生データは、科学コミュニティが研究に使用できるようになりました。 インタラクティブなアプリにより、研究者は関心のある遺伝子を研究し、コントロールと LBD または FTD のケースにどのバリアントが存在するかを尋ねることもできます。 著者らは、これらのリソースにより、バイオインフォマティクスの専門家以外が複雑な遺伝子データにアクセスしやすくなり、発見のペースが加速する可能性があると主張しています。

NIA の上級研究員である Bryan J. Traynor, MD, Ph.D. は次のように述べています。 「発見ごとに、ニューロン細胞の死や機能不全の背後にあるメカニズムに光を当て、これらの衰弱性で致命的な障害と闘う精密医療への道を開きます。」

研究者は、追加のデータが分析されるにつれて、データセットが成長し続けることを期待しています。

この作品は、NINDS と NIA の学内研究プログラムによって部分的にサポートされていました。