పిల్లలలో నాడీ సంబంధిత లక్షణాల యొక్క వైద్య రహస్యాన్ని పరిశోధకులు పరిష్కరిస్తారు

అనారోగ్యంగా అనిపించినప్పుడు వైద్యుడిని సందర్శించే చాలా మంది వ్యక్తులు రోగ నిర్ధారణ మరియు చికిత్స ప్రణాళికను కోరుకుంటారు. కానీ అరుదైన వ్యాధులతో బాధపడుతున్న దాదాపు 30 మిలియన్ల అమెరికన్లకు, వారి లక్షణాలు బాగా తెలిసిన వ్యాధి విధానాలతో సరిపోలడం లేదు, ఇది సంవత్సరాలు లేదా జీవితకాలం పాటు ఉండే డయాగ్నస్టిక్ ఒడిస్సీలకు కుటుంబాలను పంపుతుంది.

కానీ సెయింట్ లూయిస్‌లోని వాషింగ్టన్ యూనివర్శిటీ స్కూల్ ఆఫ్ మెడిసిన్ పరిశోధకులు మరియు వైద్యుల క్రాస్-డిసిప్లినరీ బృందం మరియు ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న సహచరులు ఏ వ్యాధికి సరిపోని అరుదైన జన్యుపరమైన అనారోగ్యంతో ఉన్న పిల్లల రహస్యాన్ని ఛేదించారు. పిల్లల నాడీ లక్షణాలు మరియు కణాలలో ప్రోటీన్లు ఎలా సరిగ్గా ముడుచుకున్నాయో ప్రభావితం చేసే జన్యు మార్పుల మధ్య సంబంధాన్ని బృందం కనుగొంది, తల్లిదండ్రులకు పరమాణు నిర్ధారణను అందిస్తుంది మరియు పూర్తిగా కొత్త రకం జన్యుపరమైన రుగ్మతను గుర్తిస్తుంది.

సైన్స్ జర్నల్‌లో అక్టోబర్ 31న ప్రచురించబడిన ఫలితాలు, అరుదైన మెదడు వైకల్యాలకు కొత్త చికిత్సలను కనుగొనడంలో సహాయపడే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయి.

“విస్తృతమైన వైద్య మూల్యాంకనం ఉన్నప్పటికీ తీవ్రమైన, అరుదైన జన్యుపరమైన వ్యాధి ఉన్న చాలా మంది రోగులు నిర్ధారణ చేయబడరు” అని పీడియాట్రిక్స్ ప్రొఫెసర్ మరియు అధ్యయనంపై సహ-సంబంధిత రచయిత స్టీఫెన్ పాక్, PhD అన్నారు. “మా అధ్యయనం కుటుంబానికి వారి పిల్లల అనారోగ్యాన్ని బాగా అర్థం చేసుకోవడంలో సహాయపడింది, తదుపరి అనవసరమైన క్లినికల్ మూల్యాంకనాలు మరియు పరీక్షలను నిరోధించింది. అదే లేదా అతివ్యాప్తి చెందుతున్న నాడీ సంబంధిత లక్షణాలు మరియు జన్యుపరమైన మార్పులతో ప్రోటీన్ మడతపై ప్రభావం చూపే 22 అదనపు రోగులను గుర్తించడం కూడా ఈ పరిశోధనలు సాధ్యపడ్డాయి. మరింత రోగనిర్ధారణలు మరియు చివరికి సంభావ్య చికిత్సలకు మార్గం.”

పాక్ ప్రకారం, అనుమానిత జన్యుపరమైన రుగ్మతలతో బాధపడుతున్న రోగులలో దాదాపు 10% మందికి వ్యాధితో ఇంకా సంబంధం లేని జన్యువులో వైవిధ్యం ఉంది. అతని కెరీర్ అటువంటి వైద్య రహస్యాలను పరిష్కరించడంపై దృష్టి పెట్టింది.

పాక్ మరియు రచయిత టిమ్ షెడ్ల్, PhD, జెనెటిక్స్ ప్రొఫెసర్ మరియు వాషు మెడిసిన్‌లోని మోడల్ ఆర్గానిజమ్స్ స్క్రీనింగ్ సెంటర్ కో-డైరెక్టర్, చిన్న రౌండ్‌వార్మ్‌లను ఉపయోగిస్తున్నారు. సి. ఎలిగాన్స్ రోగనిర్ధారణ చేయని రోగులలో కనిపించే నిర్దిష్ట జన్యు మార్పులు వారి లక్షణాలకు బాధ్యత వహిస్తాయో లేదో అంచనా వేయడానికి. యునిస్ కెన్నెడీ శ్రీవర్ నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ చైల్డ్ హెల్త్ అండ్ హ్యూమన్ డెవలప్‌మెంట్ ఆఫ్ నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ హెల్త్ (NIH) నుండి వచ్చిన నిధులతో, వారు మరియు వాషు మెడిసిన్ పరిశోధకుల బృందం ఇలాంటి మరిన్ని కేసులను పరిష్కరించడానికి కట్టుబడి ఉన్నారు.

ఈ అధ్యయనం కోసం, వారు జర్మనీకి చెందిన ఒక అబ్బాయిలో క్లినికల్ ఫలితాల క్లస్టర్ మరియు ఇతర సారూప్య కేసుల కారణాన్ని గుర్తించడానికి ఉత్తర అమెరికా, యూరప్, భారతదేశం మరియు చైనాలోని డజనుకు పైగా సంస్థల పరిశోధకులు మరియు వైద్యులతో జతకట్టారు. జర్మన్ రోగికి మేధో వైకల్యం, తక్కువ కండరాల స్థాయి మరియు అసాధారణ నిర్మాణాలతో చిన్న మెదడు ఉంది. వైద్యులు కూడా మార్పులను కనుగొన్నారు CCT3 జన్యువు, కాబట్టి పాక్ బృందం రోగి యొక్క పరిస్థితికి కారణం కాదా అని నిర్ధారించడానికి బయలుదేరింది.

సి. ఎలిగాన్స్ దాదాపు 50% మానవ జన్యువులకు ప్రతిరూపాలను కలిగి ఉంది CCT3 జన్యువు, దీనిని అంటారు cct-3 గుండ్రని పురుగులలో. వీమిన్ యువాన్, PhD, పీడియాట్రిక్స్‌లో స్టాఫ్ సైంటిస్ట్ మరియు సహ-మొదటి రచయిత, కనుగొన్నారు సి. ఎలిగాన్స్ రోగి యొక్క జన్యు వైవిధ్యం రౌండ్‌వార్మ్‌ల కంటే నెమ్మదిగా కదిలి, జన్యువు యొక్క ఆరోగ్యకరమైన కాపీని చేసింది, జన్యు మార్పు చలనశీలత మరియు నాడీ వ్యవస్థను ప్రభావితం చేస్తుందని వెల్లడిస్తుంది.

ప్రభావిత CCT3 ప్రొటీన్ పెద్ద TRIC/CCT మాలిక్యులర్ కాంప్లెక్స్‌లో భాగం, దీని పని ఇతర ప్రోటీన్‌లను వాటి సరైన ఆకృతిలోకి మడవడం, తద్వారా అవి కణాలలో పని చేస్తాయి. నిర్దిష్ట మొత్తంలో ఆరోగ్యకరమైన CCT3 లేకుండా ప్రోటీన్-మడత యంత్రాలు పని చేయలేవని అధ్యయనం కనుగొంది.

“పిల్లవాడికి ఒక మంచి మరియు ఒక చెడ్డ వేరియంట్ జీన్ కాపీ ఉందని మాకు తెలుసు” అని షెడ్ల్ చెప్పారు. “మన చదువులు సి. ఎలిగాన్స్ జన్యు మార్పు సాధారణ ప్రోటీన్ యొక్క కార్యాచరణను తగ్గిస్తుంది, ప్రోటీన్-మడత యంత్రాల సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు రెండింటికీ సి. ఎలిగాన్స్ సిసిటి-3 మరియు మానవుడు CCT3, సాధారణ జీవసంబంధమైన పనితీరుకు 50% కార్యాచరణ సరిపోదు.”

ప్రోటీన్-మడత యంత్రాలు తగ్గిన ఫలితం ఏమిటంటే, ఆక్టిన్ ప్రోటీన్లు — సెల్ ఆకారం మరియు కదలికను నిర్వహించడానికి సహాయపడతాయి – తప్పుగా మడతపెట్టి, కణాల అంతటా అసాధారణంగా పంపిణీ చేయబడ్డాయి. సి. ఎలిగాన్స్ అది రోగి యొక్క రూపాంతరాన్ని తీసుకువెళ్లింది.

“జన్యు మార్పు యొక్క ప్రభావం యొక్క అవగాహన చికిత్సా విధానాన్ని తెలియజేస్తుంది, ఎందుకంటే సాధారణ ప్రోటీన్ మొత్తాన్ని పెంచడానికి అవసరమైన చికిత్స ప్రోటీన్ విషపూరితమైన లేదా అతిగా క్రియాశీలంగా ఉన్నప్పుడు అవసరమైన చికిత్స నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది” అని షెడ్ల్ జోడించారు.

జర్మనీలోని RWTH ఆచెన్ విశ్వవిద్యాలయం మరియు స్టాన్‌ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి సహకారులు పరిపూరకరమైన పరిశోధనలు చేసారు cct3 జీబ్రాఫిష్‌లోని వైవిధ్యాలు — మెదడు అభివృద్ధిపై జన్యువు యొక్క ప్రభావాలను ప్రకాశవంతం చేసింది – మరియు ఈస్ట్‌లో, వరుసగా ప్రోటీన్ మడతలో దాని పాత్రను స్పష్టం చేసింది.

ఇదే రుగ్మతతో అక్కడ ఇతర రోగులు ఉన్నారో లేదో చూడటానికి, పరిశోధకులు మేధోపరమైన మరియు అభివృద్ధి వైకల్యాలు ఉన్న వ్యక్తుల యొక్క ఉచితంగా యాక్సెస్ చేయగల గ్లోబల్ డేటాబేస్‌ను తవ్వారు. వారు ప్రోటీన్-మడత యంత్రాన్ని రూపొందించే ఎనిమిది CCT ప్రోటీన్లలో ఏడింటిలో జన్యు మార్పులతో 22 మంది వ్యక్తులను గుర్తించారు. వాషు మెడిసిన్ బృందం పనిచేయని CCT3తో గమనించినట్లే, CCT1 మరియు CCT7 ప్రోటీన్‌లను ప్రభావితం చేసే వేరియంట్‌లతో కూడిన రౌండ్‌వార్మ్‌లలో చలనశీలత మరియు యాక్టిన్ మడతలో అసాధారణతలు మళ్లీ కనిపించాయి. కలిసి, ఈ రోగులు ప్రోటీన్ మడత యంత్రాలతో కూడిన కొత్త రకం అరుదైన జన్యు వ్యాధిని సూచిస్తారు.

“ఈ పని సరళమైన మోడల్ జీవులను ఉపయోగించడం యొక్క ప్రాముఖ్యతను నొక్కి చెబుతుంది సి. ఎలిగాన్స్హ్యూమన్ పాథోబయాలజీలో కొత్త అంతర్దృష్టులను అందించడానికి,” సహ రచయిత గ్యారీ సిల్వర్‌మాన్, MD, PhD, పీడియాట్రిక్స్ ప్రొఫెసర్ మరియు పీడియాట్రిక్స్ విభాగం అధిపతి అయిన హ్యారియెట్ B. స్పోహ్రర్ అన్నారు.

“ఎనిమిది-ప్రోటీన్ సంక్లిష్ట కారణ వ్యాధికి అవసరమైన జన్యు సందేశాన్ని మార్చే ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న వైద్యులు, శాస్త్రీయ సమాజం మరియు రోగులు మరియు కుటుంబాలకు మా పరిశోధనలు తెలియజేయగలవు” అని షెడ్ల్ మరియు బృందంతో కలిసి పాక్ జోడించారు. వాషు మెడిసిన్‌లో NIH-నిధుల పరిశోధకులు, అధునాతన సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించి సవాలు చేసే వైద్య రహస్యాలను ఛేదించాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు. “వచ్చే వారం మెదడు వైకల్యాలు మరియు నాడీ సంబంధిత లక్షణాలతో ఉన్న రోగి ప్రోటీన్-మడత యంత్రాన్ని ప్రభావితం చేసే వేరియంట్‌ను కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడితే, రోగి రోగ నిర్ధారణను అందుకుంటారు.”