Сегодня - 20.11.2019

Сибирские ученые выявили у тувинцев особую мутацию, отвечающую за глухоту

26 августа 2013

Потеря слуха входит в число самых распространенных врожденных заболеваний. В среднем, один из двух тысяч людей появляется на свет глухим. Более половины из них имеют генетическую причину недуга. Чаще всего в этом виноват ген GJB2 (Сх26). Оказалось, что почти у каждой расы он имеет свои специфические изменения, приводящие к глухоте. Кандидату биологических наук Ольге Леонидовне Посух из Института цитологии и генетики СО РАН удалось выявить мутацию, из-за которой в большинстве случаев рождаются тугоухие дети в Тыве.

Анатомия уха человекаСкажи, какая у тебя раса, и я скажу, почему ты глухой

Как мы слышим? Сначала звуковые волны улавливает ушная раковина, а оттуда они направляются в среднее ухо. По пути им приходится преодолеть барабанную перепонку, благодаря чему движения трех миниатюрных косточек — молоточка, стремени и наковальни —  передаются в заполненное жидкостью внутреннее ухо, в котором, наряду с вестибулярным, есть слуховой отдел, своей спирально закрученной формой напоминающий улитку. Внутри него находится маленький, но крайне важный кортиев орган, где происходит преобразование звуковых волн в электрические сигналы и откуда информация доставляется в головной мозг. Нарушение любого звена в этой цепочке может спровоцировать потерю слуха, но именно сбои в работе внутреннего уха ответственны за так называемую нейросенсорную глухоту. И очень часто они обусловлены генетически.

Изучение молекулярных механизмов слуховой функции началось сравнительно недавно — лишь в самом конце ХХ века. Сейчас уже известно около 70 генов, повреждение которых вызывает тугоухость. Одним из первых был обнаружен GJB2, кодирующий белок коннексин 26 (Сх26). Из молекул этого белка построены особые  каналы, с помощью которых клетки могут обмениваться ионами. Они являются важным звеном в цепи преобразования звуковых волн в электрические сигналы. Поломка этих каналов приводит к необратимой потере слуха. Оказалось, что большинство случаев нейросенсорной глухоты связано с мутационными изменениями именно этого гена. В каком-то смысле исследователям повезло — благодаря небольшому размеру и несложной организации анализировать его оказалось довольно просто.

Сейчас уже описано более двух сотен мутаций GJB2. Некоторые из них встречаются очень часто, другие — только у единичных больных. В ходе исследований выяснилось, что эти изменения этнически обусловлены. Для европейцев наиболее характерна одна мутация  — в 50% случаев представитель этой расы имеет глухоту из-за нее. У азиатов структура белка коннексина 26 нарушается из-за другого изменения GJB2. Африканские народы, индусы, евреи ашкенази также могут «похвастаться» своими специфическими мутациями этого гена.

Поскольку первые работы по изучению GJB2 были начаты в Европе и США, поначалу лабораторная ДНК-диагностика сводилась к прицельному поиску только одной, «европейской» его мутации. Однако для других народов такое «вылавливание» конкретного изменения оказалось абсолютно неэффективным. Например, Россия — страна многонациональная, без предварительного анализа спектра изменений гена GJB2 в том или ином регионе будет сложно подобрать адекватный метод ДНК-диагностики. Конечно же, наилучшим способом было бы в каждом конкретном случае проводить секвенирование (прочтение каждой «буквы») GJB2, но у нас пока нет возможности делать это в медицинской практике.
Ольга Посух
Все самое интересное происходит в маленьких изолированных популяциях

Кандидат биологических наук Ольга Леонидовна Посух уже несколько лет изучает генетические причины потери слуха на Алтае и в Тыве. Почему выбор пал именно на эти регионы? «Все самое интересное для медицинских генетиков происходит в маленьких изолированных популяциях. Именно там было картировано большинство генов, ответственных за моногенные заболевания. На Алтае и в Тыве коренные жители до сих пор живут относительно обособленно, у них большие семьи, люди хорошо знают свои родословные. Конкретные генетические причины потери слуха в этих регионах были неизвестны, поэтому мы имели все шансы обнаружить интересные особенности этого явления, а может быть, и открыть совершенно новый «ген глухоты», — рассказывает Ольга Леонидовна.

Первая находка «тувинской» мутации сделана на Алтае, там она была диагностирована всего у двух глухих людей. Потом её же другие исследователи обнаружили в Монголии, где она встретилась лишь у одного пациента. Но, когда ученые начали исследование в Тыве, оказалось, что именно это изменение преобладает у коренного населения.

«Тувинская» мутация гена GJB2 является рецессивной. Это значит, что если она присутствует в единственной копии, человек останется здоровым и, скорее всего, даже не будет подозревать, какую опасность для будущих потомков таит его геном. Но если два носителя такой патологии решат завести ребенка, то в 25% он появится на свет глухим. Разумеется, вероятность встречи людей с одной и той же мутацией сильно зависит от ее частоты в какой-либо группе населения. Тувинцы долгое время жили достаточно изолированно, у них до сих пор преобладают мононациональные браки. Здесь, вероятно, сработал так называемый «эффект основателя» — возникшая когда-то в прошлом мутация волей случая широко распространилась по территории Республики Тыва.

Но почему эволюция сохраняет негативные изменения, казалось бы, не способствующие процветанию вида? «Первобытному глухому человеку было трудно выжить — он не слышал опасности, не доживал до возраста репродукции. Если мутация вызывала потерю слуха уже в единичной копии, то она довольно быстро «выметалась» отбором, тогда как рецессивное изменение компенсировалось нормальным вариантом гена и не уничтожалось эволюцией. Кроме того, современные условия жизни и медицина довольно существенно нивелируют влияние естественного отбора», — отвечает на этот вопрос Ольга Леонидовна.

Исследование генетической потери слуха у малых групп требует много времени и сил —  зачастую глухие люди живут в отдаленных поселках и далеко не все имеют возможность наблюдаться у сурдолога. Поэтому единый регистр данных, как правило, отсутствует — приходится ездить по районам и добывать информацию из разных источников: в специализированных школах, в обществе глухих, в бюро медико-социальной экспертизы. Не всегда данные о предполагаемой причине потери слуха находят подтверждение. «Обычно родители не хотят верить, что причина болезни их ребенка в генах. Чаще они склонны считать, что, это произошло из-за болезни или же по вине врачей, например, неправильно сделанной прививки, — утверждает Ольга Леонидовна. — Но в семьях, где есть больше одного глухого, генетическая природа потери слуха кажется наиболее вероятной».

Также необходимо получить у глухих людей согласие на обследование. В большинстве случаев для этого приходится прибегать к помощи сурдопереводчика. Ученые собирают у пациентов образцы крови, а потом в лабораторных условиях выделяют из нее ДНК и проводят мутационный анализ нескольких генов, отвечающих за глухоту, в первую очередь — белка коннексина 26.

Работа достаточно кропотливая, но она позволила не только найти специфическую «тувинскую» мутацию, но сделать и другие, не менее интересные открытия. «После обследования на Алтае мы выявили несколько семей с генетической глухотой, не имеющих никаких известных мутаций, которые можно было бы протестировать, используя общепринятые молекулярные методы. Недавно мне удалось организовать так называемое экзомное секвенирование, которое показало, что, возможно, мы обнаружили новый ген, отвечающий за потерю слуха в этих семьях» — рассказывает Ольга Леонидовна.  

Полученные результаты уже были представлены в Париже на конференции Европейского общества генетиков человека. Сейчас сибирские ученые проводят исследования, в результате которых надеются получить дополнительные штрихи к этой находке.
После доклада в школе для глухих детей в Кызыле
Почему свои гены нужно знать «в лицо»?

К сожалению, генетические формы глухоты в настоящее время не поддаются лечению. Цель, на достижение которой сейчас работают исследователи из разных уголков мира — научиться надежно и быстро выявлять весь спектр мутаций генов, отвечающих за глухоту. Во-первых, это позволит давать людям адекватную медицинскую консультацию о степени генетического риска при рождении детей. Ведь вы не застрахованы от рождения глухого ребенка, пока не знаете, какие изменения есть в вашем геноме.

Во-вторых, информация о всех отвечающих за потерю слуха мутациях поможет разработать наиболее точную ДНК-диагностику, с помощью которой можно будет своевременно определять тип глухоты у новорожденных и незамедлительно направлять таких детей на кохлеарную имплантацию — высокотехнологичное слухопротезирование. Если провести эту процедуру в раннем возрасте, то у ребенка сформируется механизм речи, он сможет воспринимать звуки и говорить как здоровый человек. Генетически глухие дети — «благодарная» группа для кохлеарной имплантации, потому что у них, в целом, сохранена морфология внутренних структур уха, которые в случае, если недуг приобретенный, часто оказываются поврежденными. Но, не зная истинных причин глухоты, сейчас родители зачастую пытаются вылечить неизлечимое, теряя драгоценное время.

Диана Хомякова

Фото: 1 — dic.academic.ru, 2 — Д. Хомякова, 3 — предоставлено О. Посух

Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (2 votes)
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus