Учёные выявили генетические мутации, связанные с определёнными типами эпилепсии
1 июля 2023Международной группе исследователей под руководством учёных Медицинского центра Лейпцигского университета (University of Leipzig Medical Center) и Института эволюционной антропологии им. Макса Планка (Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology) удалось обнаружить редкие генетические варианты у людей с определёнными типами эпилепсии. Результаты исследования опубликованы в журнале American Journal of Human Genetics.
«Полученные нами данные подтверждают, что генетические мутации являются важным фактором развития эпилепсий. При анализе обнаруженных вариантов мы пришли к выводу, что в патогенезе фокальных эпилепсий большую роль играют изменения внеклеточного матрикса головного мозга», – пишет ведущий автор исследования Диана Ле Дюк (Diana Le Duc), научный сотрудник Института эволюционной антропологии им. Макса Планка.
Исследовательская группа Epi25 Collaborative искала редкие патогенные варианты, которые могут быть связаны с определёнными типами эпилепсии. Для этого было проведено секвенирование экзома 9 170 человек с эпилепсией, из них 3 597 пациентов имели наследственную фокальную эпилепсию, 1 021 человек – тяжёлую форму эпилептической энцефалопатии и 3 108 – идиопатическую генерализованную эпилепсию, в контрольную группу вошли более 8 400 человек.
«В отличие от распространённых и ультраредких мутаций, возникших de novo, редкие генетические варианты, связанные с эпилепсией, недостаточно исследованы, хотя статистически они являются более значимыми. Сложность их обнаружения заключается в том, что они с низкой частотой присутствуют в общей популяции, и автоматические алгоритмы могут пропускать такие варианты. При этом их идентификация имеет первостепенное значение для установления причин эпилепсии», – объясняют авторы.
Команда учёных применила аналитический подход с анализом обогащения генов и учётом популяционной обременённости редкими мутациями и обнаружила всплеск редких вариантов в 72 генах у людей с наследственной фокальной эпилепсией, в 32 генах при идиопатической генерализованной эпилепсии и 21 гене при эпилептической энцефалопатии.
«Таким образом, значимость редких вариантов, которые также могут встречаться в общей популяции, выше для наследственной фокальной эпилепсии, чем для эпилептической энцефалопатии и идиопатической генерализованной эпилепсии», – пишут авторы.
Последующий анализ обогащения группы генов, в которых были обнаружены редкие варианты, и их экспрессии в головном мозге позволил выявить связь определённых генов с конкретными типами эпилепсии.
При идиопатической генерализованной эпилепсии мутации чаще встречались в генах, ассоциированных с развитием нервной системы. В гене HSPG2, влияющем на проводимость ионных каналов, редкие варианты были обнаружены при всех рассматриваемых типах эпилепсии. При наследственной фокальной эпилепсии редкие мутации с высокой частотой встречались в нескольких генах, кодирующих компоненты ионных каналов или белки, взаимодействующие с ними.
«Гены, вероятно связанные с эпилептической энцефалопатией, усиленно экспрессируются в период развития головного мозга, что соотносится с этиопатогенезем этого типа эпилепсии, однако количество идентифицированных генов пока небольшое. Также мы не можем сделать окончательные выводы о том, какие генетические механизмы влияют на формирование идиопатической генерализованной эпилепсии», – пишут авторы.
