Mutaties in genen kunnen fatale slapeloosheid veroorzaken

Volgens wetenschappers heeft elke persoon meer dan 50 mutaties in genen die de ontwikkeling van een ernstige ziekte en zelfs de dood kunnen veroorzaken. Maar meestal manifesteren deze mutaties zich helemaal niet en bereikt de persoon een veilige leeftijd. Echtgenoten Sonia Vallabh en Eric Minikel besloten te onderzoeken waarom mutaties zich vaak niet manifesteren; voor Sonia was deze studie van cruciaal belang, aangezien zij zelf drager is van een mutatiegen dat de ontwikkeling van fatale slapeloosheid veroorzaakt.

De moeder van een onderzoeker overleed enkele jaren geleden aan fatale slapeloosheid. Deze ziekte is erfelijk en de sterfte is 100%. De ziekte manifesteert zich pas na vele jaren en de eerste symptomen beginnen zich rond de leeftijd van 50 jaar te manifesteren, wanneer de meeste mensen al kinderen hebben. De kans dat het dodelijke gen aan kinderen wordt doorgegeven, is 50%. De ziekte manifesteert zich in ernstige slapeloosheid, waarbij verschillende, zelfs de krachtigste slaappillen, niet werken. De patiënt krijgt last van paniekaanvallen en na een paar maanden treedt de dood in.

Wetenschappers stellen vast dat de oorzaak van de ziekte ligt in veranderde eiwitten (prionen). Mutaties vinden plaats op chromosoom 20, in het PRNP-gen, en er is slechts één aminozuur aan verbonden: asparagine. Prionen vermenigvuldigen zich zeer snel, wat leidt tot de vorming van amyloïde plaques die zich ophopen in het deel van de hersenen dat verantwoordelijk is voor slaap. Volgens sommige experts leidt dit tot ernstige slaapstoornissen die niet vatbaar zijn voor moderne behandelmethoden.

Na het verlies van haar moeder onderging Sonia Vallabh een genetische test en ontdekte dat ze ook aan fatale slapeloosheid kon overlijden. Ten tijde van de test was het meisje 26 jaar oud en wilde ze niet opgeven. Samen met haar man ging ze biologie studeren om alles te weten te komen over de erfelijke ziekte en een tragisch einde te voorkomen.

Allereerst besloot het stel uit te zoeken of de aanwezigheid van een mutatie in een gen altijd de ontwikkeling van de ziekte veroorzaakt. Zoals uit eerdere studies bleek, manifesteren veel potentieel gevaarlijke mutaties zich op geen enkele manier. Een grootschalig genetisch onderzoek maakte het mogelijk om een database van exomen van 60.000 mensen samen te stellen, wat hielp om de frequentie van mutaties in verschillende populaties te identificeren, en om te achterhalen welke eiwitten gecodeerd zijn en wat hun functie is.

Deze database stelt onderzoekers in staat te bepalen tot welke ziekte een bepaalde mutatie leidt. De D178N-mutatie is verantwoordelijk voor het ontstaan van prionziekten, waaronder ook dodelijke slapeloosheid.

Drie jaar geleden studeerde Sonya stamcellen en haar man bio-informatica. Ze studeerden samen in een van de ziekenhuizen in Massachusetts. Daar ontmoetten ze geneticus Daniel MacArthur, die meewerkte aan de ontwikkeling van de database. Sonya's man besloot zich bij MacArthurs team aan te sluiten om uit te zoeken of de bij zijn vrouw gevonden mutaties daadwerkelijk levensbedreigend waren.

Sinds de database in 2014 werd voltooid, hebben zorgprofessionals en wetenschappers erkend dat deze inderdaad een grote verandering teweeg zou kunnen brengen in onze kijk op genetische risico's. In augustus van dit jaar publiceerden MacArthur en zijn collega's een artikel in een tijdschrift waarin ze stelden dat veel genmutaties onschadelijk zijn en dat afwijkende genen veel voorkomen bij gezonde mensen.

Wat betreft de mutaties in het PRNP-gen, voerden Sonia en haar man een aparte studie uit. Ze bestudeerden de gegevens van meer dan 15.000 mensen die aan verschillende prionziekten leden en vergeleken deze met de gegevens van mensen uit de MacArthur-database en andere studies. Er werden 52 mensen met mutaties in de overeenkomstige genen geïdentificeerd, wat duidelijk aangaf dat prionziekten vrij vaak voorkomen. De D178N-mutaties werden echter niet gedetecteerd in de controlegroep, wat betekent dat de kans 100% is dat Vallabh een dodelijke ziekte ontwikkelt. De enige kans om het meisje te redden is de ontwikkeling van een effectief medicijn tegen dodelijke slapeloosheid.

Sonia's echtgenoot ontdekte na bestudering van de MacArthur-database dat de activiteit van mutatiegenen onderdrukt kan worden. Volgens Minikel kan de ziekte gestopt worden als er een manier gevonden kan worden om de voortplanting van prionen te voorkomen zonder de lichaamsfuncties te verstoren. Het echtpaar werkt momenteel samen met biochemicus Stuart Schreiber aan de ontwikkeling van medicijnen tegen dodelijke slapeloosheid. De 32-jarige Vallabh heeft gemiddeld 20 jaar de tijd om een remedie voor de dodelijke ziekte te vinden.

[ 1 ], [ 2 ]