Postęp w genomice coraz częściej prowadzi do odkrywania chorób, które przez lata pozostawały niewidoczne dla systemów diagnostycznych. Najnowsze badanie zespołu z Icahn School of Medicine at Mount Sinai w Nowym Jorku wskazuje, że jedno z takich schorzeń – wcześniej nierozpoznawane recesywne zaburzenie neurorozwojowe – może należeć do najczęstszych zaburzeń genetycznych w historii. Naukowcy wykazali, że choroba jest związana ze zmianami w niewielkim niekodującym genie RNU2-2 i może odpowiadać nawet za około 10% wszystkich recesywnych przypadków zaburzeń neurorozwojowych o znanej przyczynie genetycznej.
Odkrycie, opublikowane 30 marca w czasopiśmie Nature Genetics, otwiera nowe perspektywy diagnostyczne i terapeutyczne w obszarze chorób neurorozwojowych, a jednocześnie daje odpowiedzi rodzinom, które przez lata poszukiwały przyczyny choroby swoich dzieci.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Dlaczego recesywny zespół ReNU2 związany z genem RNU2-2 może być jednym z najczęstszych zaburzeń neurorozwojowych o znanej przyczynie genetycznej.
- Jak naukowcy z Icahn School of Medicine w Mount Sinai oraz międzynarodowej sieci badawczej zidentyfikowali nowe zaburzenie dzięki analizie danych z sekwencjonowania całego genomu.
- Jakie objawy kliniczne mogą występować u dzieci z tym schorzeniem – od opóźnień rozwojowych i obniżonego napięcia mięśniowego po epilepsję i zaburzenia ruchowe.
- Dlaczego odkrycie niedoboru cząsteczki RNA U2-2 może w przyszłości otworzyć drogę do nowych strategii terapeutycznych, w tym terapii genowych.
Recesywny zespół ReNU2 – nowo opisane zaburzenie genetyczne
Nowo zidentyfikowane schorzenie zostało nazwane recesywnym zespołem ReNU2. Choroba jest spowodowana mutacjami w genie RNU2-2, który odpowiada za produkcję cząsteczki RNA o nazwie U2-2 RNA. W przeciwieństwie do wielu dobrze znanych genów, RNU2-2 nie koduje białka. Jest to gen niekodujący, którego produkt – RNA – odgrywa istotną rolę w regulacji procesów komórkowych, w tym w mechanizmach związanych z dojrzewaniem RNA i ekspresją genów.
Badania wykazały, że u dzieci dotkniętych chorobą dochodzi do niemal całkowitego braku cząsteczki U2-2 RNA, co prowadzi do zaburzeń rozwoju mózgu. Dziedziczenie choroby ma charakter autosomalny recesywny, co oznacza, że dziecko musi odziedziczyć zmienioną kopię genu od obojga rodziców. Rodzice zazwyczaj nie wykazują objawów choroby, ponieważ posiadają jedną prawidłową kopię genu.
Globalna współpraca naukowa
Badanie było efektem szerokiej międzynarodowej współpracy naukowców z wielu instytucji badawczych. W projekt zaangażowani byli m.in. badacze z:
- Stanford University
- Undiagnosed Diseases Network w Stanach Zjednoczonych
- instytucji naukowych w Wielkiej Brytanii
- ośrodków badawczych w Holandii, Belgii i Włoszech.
Tak szeroka współpraca umożliwiła analizę dużych zbiorów danych genomowych oraz identyfikację nowych wariantów genetycznych odpowiedzialnych za chorobę. Jak podkreśla pierwszy autor badania, dr Daniel Greene, adiunkt genetyki i nauk genomicznych w Icahn School of Medicine:
Nasze odkrycie daje rodzinom coś, na co często czekały latami – jasne, molekularne wyjaśnienie stanu ich dziecka. Dodaje również: dla wielu rodzin ta jasność może być niezwykle istotna po długiej i niepewnej drodze diagnostycznej. Jednocześnie daje społeczności naukowej konkretny cel biologiczny, który może posłużyć do opracowania przyszłych terapii.
Jak naukowcy zidentyfikowali nowe zaburzenie
Kluczową rolę w odkryciu odegrała analiza danych z sekwencjonowania całego genomu przechowywanych w brytyjskiej National Genomics Research Library. Zespół badawczy przeanalizował:
- dane genetyczne 14 805 osób z zaburzeniami neurorozwojowymi (NDD)
- dane 52 861 osób z grupy kontrolnej bez NDD.
Naukowcy skoncentrowali się na ponad 41 tysiącach genów niekodujących, które wytwarzają funkcjonalne cząsteczki RNA, ale nie kodują białek. Dzięki opracowaniu specjalnej metody statystycznej możliwe było wykrycie zarówno dominujących, jak i recesywnych przyczyn chorób genetycznych. Dodatkowo wykonano sekwencjonowanie RNA z próbek krwi pacjentów, które potwierdziło biologiczny mechanizm choroby – znaczną redukcję poziomu RNA U2-2.
Objawy kliniczne i przebieg choroby
Recesywny zespół ReNU2 charakteryzuje się dużą zmiennością objawów klinicznych, co jest typowe dla wielu zaburzeń neurorozwojowych. Do najczęściej obserwowanych objawów należą:
- obniżone napięcie mięśniowe
- opóźnienia rozwojowe
- ograniczony rozwój mowy.
U części pacjentów pojawiają się także:
- trudności w uczeniu się
- cechy zaburzeń ze spektrum autyzmu
- epilepsja
- zaburzenia ruchowe
- problemy z chodzeniem.
W cięższych przypadkach mogą występować także:
- trudności z karmieniem
- problemy z oddychaniem.
Co istotne, badania obrazowe mózgu na wczesnym etapie mogą wyglądać prawidłowo, a zmiany pojawiają się dopiero z czasem.
Odkrycie wpisuje się w serię przełomów genetycznych
Zidentyfikowanie recesywnego zespołu ReNU2 stanowi kolejny etap badań prowadzonych przez zespół kierowany przez dr. Ernesta Turro z Icahn School of Medicine. W ostatnich latach grupa ta dokonała dwóch istotnych odkryć:
- maj 2024 – identyfikacja mutacji w genie RNU4-2 jako przyczyny zespołu ReNU, najczęstszego znanego autosomalnego dominującego zaburzenia neurorozwojowego
- kwiecień 2025 – wykazanie, że mutacje w RNU2-2 mogą powodować dominujące zaburzenie znane jako dominujący zespół ReNU2.
Nowe badanie pokazuje, że recesywne warianty tego samego genu mogą prowadzić do odrębnej, znacznie częstszej choroby. Co szczególnie interesujące z punktu widzenia genetyki populacyjnej, badacze szacują, że recesywny zespół ReNU2 może występować nawet w 60% tak często jak jego dominujący odpowiednik – co jest nietypowe, ponieważ najczęstsze zaburzenia neurorozwojowe mają zwykle charakter dominujący.
Znaczenie odkrycia dla diagnostyki genetycznej
Nowe ustalenia mogą mieć ogromne znaczenie dla diagnostyki chorób neurorozwojowych. Według naukowców tysiące rodzin – zwłaszcza tych, które przez lata pozostawały bez jednoznacznej diagnozy – może wreszcie uzyskać konkretne molekularne wyjaśnienie choroby dziecka. Jak podkreśla dr Turro:
Nasze odkrycie umożliwi dziesiątkom tysięcy rodzin dotkniętych tą wcześniej ukrytą chorobą genetyczną znalezienie rozwiązania dzięki diagnozie genetycznej. Rodzice będą mieli możliwość nawiązania kontaktu ze sobą za pośrednictwem niedawno utworzonej Fundacji Zespołu ReNU2. Biorąc pod uwagę recesywny sposób dziedziczenia, diagnozy dostarczą kluczowych informacji dla planowania rodziny.
Perspektywy terapii i przyszłych badań
Choć obecnie nie istnieje specyficzna terapia dla recesywnego zespołu ReNU2, naukowcy wskazują na potencjalne kierunki rozwoju leczenia. Dr Turro wyjaśnia:
Chociaż specyficzna metoda leczenia recesywnego zespołu ReNU2 nie jest jeszcze dostępna, zrozumienie, że zaburzenie to wynika z utraty RNA U2-2, wskazuje na potencjalne strategie zastępowania genów w przyszłości.
Obecnie w Mount Sinai prowadzona jest rekrutacja rodzin do badania INDEED, którego celem jest:
- poprawa diagnostyki choroby
- poznanie naturalnego przebiegu schorzenia
- opracowanie wytycznych klinicznych
- przygotowanie podstaw do przyszłych badań terapeutycznych.
Główne wnioski
- Badanie opublikowane w Nature Genetics (30 marca) wykazało, że warianty bialleliczne w genie RNU2-2 powodują nowo opisane zaburzenie neurorozwojowe – recesywny zespół ReNU2.
- Analiza danych genomowych obejmowała 14 805 osób z zaburzeniami neurorozwojowymi oraz 52 861 osób z grupy kontrolnej, co umożliwiło identyfikację choroby związanej z niemal całkowitym brakiem RNA U2-2.
- Naukowcy szacują, że schorzenie to może odpowiadać za około 10% wszystkich recesywnych przypadków NDD o znanej przyczynie genetycznej, co czyni je jednym z najczęstszych tego typu zaburzeń.
- Odkrycie dostarcza rodzinom jednoznacznej diagnozy genetycznej i wskazuje potencjalny cel biologiczny dla przyszłych terapii, w tym strategii zastępowania genów.
Źródło:
- The Mount Sinai Hospital
- https://www.nature.com/articles/s41588-026-02539-5
