Upośledzenie umysłowe: mutacja genu ma być odpowiedzialna

Badacze francuscy zidentyfikowali mutację genową, która ma być odpowiedzialna za upośledzenie umysłowe, czyli za upośledzenie funkcji poznawczych (pamięć, uczenie się…), które dotyczy od 6000 do 8500 urodzeń rocznie. Upośledzenie umysłowe jest częstym upośledzeniem, które dotyka blisko 3% populacji ogólnej, ale którego przyczyny są jeszcze słabo poznane.

Dzisiaj natomiast, zespół naukowców - którym kierowali Laurence Colleaux z jednostki badawczej "genetyka i epigenetyka chorób metabolicznych, neurosensorycznych oraz rozwoju" i Jean Marc Egly z instytutu genetyki i biologii molekularnej i komórkowej – właśnie zidentyfikował mutację genu odpowiedzialnego za transkrypcję DNA w RNA przekaźnik, co jest pierwszym etapem złożonego procesu wiodącego do syntezy protein. 

Mutacja ta zakłóca ekspresję genów podstawowych dla plastyczności mózgu, dla całości mechanizmów, przez które mózg modyfikuje organizację swoich sieci neuronowych w zależności od przeżytych doświadczeń.

Według badania, anomalia w tych genach, określanych jako „przedwczesne”, ma być „podpisem molekularnym” upośledzenia umysłowego. Rezultaty są opublikowane w przeglądzie naukowym Science, datowanym na 26 sierpnia 2011 roku.

Upośledzenie umysłowe jest definiowane jako "generalne funkcjonowanie intelektualne niższe niż przeciętne, któremu towarzyszą znaczące ograniczenia funkcji adaptacyjnej”.

Pośród upośledzeń umysłowych, postaci określane jako „niezespołowe” charakteryzują się odizolowanym i niepostępującym spadkiem zdolności intelektualnych. Badacze pochylili się na tymi postaciami upośledzenia, ponieważ odpowiedzialne geny uczestniczą bezpośrednio w procesach związanych z funkcjami poznawczymi: zapamiętywanie, uczenie się, zachowanie, etc.

Kompleks Mediator

Zespół badawczy, którym kierowali Laurence Colleaux i Jean Marc Egly, zidentyfikował mutację genu MED23, która jest związana z upośledzeniem intelektualnym odizolowanym.

Gen MED23 koduje jedną z podjednostek szerokiego kompleksu multiproteinowego: Mediator. Kompleks ten jest znany ze swej roli w kluczowym etapie regulacji ekspresji genów: transkrypcji. Pozwala on specyficznym czynniko transkrypcji jednego genu na zjednoczenie się, aby wejść w interakcję z polimerazą RNA, kluczowym enzymem tego etapu.

W przebiegu tych prac, badacze wykazali, że komórki pacjentów dotkniętych upopśledzeniem umysłowym, prezentowały wadę ekspresji niektórych genow, a pośród nich wczesnych genów JUN i FOS. Te ostatnie są związane z ekspresją całej kaskady genów, pozwiązanych z różnymi funkcjami komórkowymi, przede wszystkim na poziomie centralnego układu nerwowego.

Ich szybka i przejściowa aktywacja jest kluczowym etapem w rozwoju i dla plastyczności mózgowej. Mutacja zidentyfikowana prowadzi do syntezy zmodyfikowanej proteiny MED23, która staje się niezdolna do prawidłowej interakcji ze specyficznymi czynnikami dwóch branych pod uwagę genów.

Na przykład, w przypadku genu JUN, zbiór pozwalający na transkrypcję jest wadliwy w następstwie złego kontaktu między zmutowaną proteiną MED23 oraz czynnikiem TCF4.

Badanie nad pacjentami upośledzonymi intelektualnie, nosicielami mutacji modyfikującymi inne proteiny związane z transkrypcją, sugerują, że ta anomalia ekspresji przedwczesnych genów może być molekularnym podpisem tych zaburzeń, wyjaśnia Laurence Colleaux.

Rezultaty te przynoszą więc nowy argument na korzyść dużej roli anomalii ekspresji genów w poszukiwaniach przyczyn upośledzeń umysłowych.