Новый метод изучения функции генов показывает, как у пациентов с диабетом связаны высокий уровень сахара в крови и плотность костей.
Ученые обнаружили тысячи генетических вариантов — крошечные изменения в генетическом коде, — которые связаны с повышенным риском различных заболеваний. Изучение того, что эти варианты делают в организме, является ключом к преобразованию генетических знаний в новые точные лекарства.
Теперь исследователи из Института Броуд Массачусетского технологического института и Гарварда разработали набор методов, которые исследователи называют структурой Variant-to-Function (V2F), которая может помочь им эффективно расшифровать функцию генетических вариантов — в частности, плейотропных вариантов, которые влияют на несколько признаков.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell Metabolism, ученые использовали схему, чтобы найти генетическую связь, которая потенциально объясняет, почему пациенты с диабетом 2 типа имеют повышенную минеральную плотность костной ткани и повышенную подверженность переломам. Они определили вариант на хромосоме 3, который увеличивает риск как гипергликемии, так и повышенного уровня сахара в крови, и высокой плотности костей — двух общих симптомов у этих пациентов.
«Работа показывает своего рода структуру, которая позволяет вам больше узнать о локусах генетического риска, которые являются плейотропными по своей природе», — сказала Мелина Клауснитцер, член института Броуд, директор программы биологии старения в Медицинском центре Бет Исраэль Дьяконесса и Гарварде. Медицинский факультет и старший автор исследования.
В ходе исследования команда определила вариант, способствующий высокому уровню сахара в крови и риску перелома костей, просмотрев данные полногеномных ассоциативных исследований, посвященных диабету и особенностям костей. Они обнаружили, что этот вариант встречается в некодирующей области гена ADCY5, который участвует в метаболизме липидов. Этот вариант снижает экспрессию гена, что создает проблемы с метаболизмом в жировых клетках и типе костных клеток, называемых остеобластами.
Эта метаболическая дисфункция в жировых клетках приводит к высокому уровню сахара в крови, а в костных клетках приводит к чрезмерно высокой плотности костей, что может сделать кости более хрупкими.
