Исследователи из Детской больницы Филадельфии (CHOP) использовали передовые методы трехмерного картирования на микроскопическом уровне, чтобы идентифицировать множество генетических вариантов и соответствующих пар целевых генов в поджелудочной железе, которые связаны с диабетом 2 типа. В дополнение к этим открытиям полученные наборы данных послужат ключевым ресурсом для исследователей во всем мире, чтобы глубже изучить генетическое происхождение диабета 2 типа и дополнительно изучить роль различных типов клеток в развитии заболевания.

Результаты были опубликованы сегодня в журнале Cell Metabolism .

Enzymedica, берберин для метаболизма сахара в крови, 60 капсул целенаправленного действия

Случаи диабета 2 типа растут и диагностируются у пациентов в более раннем возрасте, чем это наблюдалось исторически. Однако, хотя многие случаи можно объяснить ростом ожирения и малоподвижным образом жизни, все больше данных свидетельствует о сильной роли генетических факторов риска в этом относительно распространенном заболевании. Предыдущие полногеномные ассоциативные исследования (GWAS) выявили сотни генетических вариантов, связанных с повышенным риском развития диабета 2 типа.

Одной из проблем исследования генетических вариантов является представление о функционировании хромосом, плотно упакованных внутри микроскопических клеток. Если ДНК из одной клетки растянуть от начала до конца, ее длина составит более шести футов. Белковые комплексы, называемые хроматином, сворачивают хромосомы и уплотняют их в каждую клетку. Следовательно, гены и варианты, которые кажутся отдаленными и несвязанными на одномерной карте последовательности генома, могут быть тесно связаны в трехмерной клетке в клетке, помогая объяснить причину возникновения генетических заболеваний.

Если у вас нет точной карты того, как гены складываются вместе в клетке, вы, по сути, догадываетесь о роли, которую играют эти генетические варианты. В этом исследовании мы применили методы трехмерного картирования к хромосомам очень релевантных типов клеток, что позволило нам идентифицировать ряд генов, которые никогда ранее не были вовлечены в диабет 2 типа».

Эндрю Д. Уэллс, доктор философии, старший автор исследования, адъюнкт-профессор патологии и лабораторной медицины и директор сотрудничества по пространственной и функциональной геномике в CHOP

В этом исследовании исследователи создали трехмерные эпигеномные профили очищенных ацинарных, альфа- и бета-клеток в поджелудочной железе человека, используя различные методы, которые исследовали каждую из них на уровне одной клетки. Сравнивая эти профили, исследователи обнаружили различия в том, как хроматин был разделен, как хроматин был зациклен и как гены регулировались и транскрибировались. В результате исследовательская группа определила ряд причинных вариантов и пар целевых генов в 194 различных сигналах диабета 2 типа, используя трехмерные карты хроматина. Кроме того, исследование показало, что альфа- и ацинарные клетки, вероятно, играют большую роль в развитии диабета 2 типа , чем считалось ранее.

Одним из ограничений статьи является то, что эти новые пары вариантов генов не были полностью проверены в функциональных исследованиях. Однако цель этой статьи состояла в том, чтобы предоставить критически важную информацию, чтобы различные лаборатории могли продолжить изучение и подтверждение этих открытий.

«Предыдущие исследования, по-видимому, подтверждают многие выводы, которые мы сделали в процессе этой работы, и с помощью дополнительных инструментов проверки и визуализации можно выделить более агрессивные факторы патогенеза диабета 2 типа на генетическом уровне», — сказал один из старших исследователей. авторы Струан Ф.А. Грант, доктор философии, другой директор Центра пространственной и функциональной геномики и председатель Дэниела Б. Берка по исследованиям диабета в CHOP. «Мы считаем, что результаты этого исследования послужат важным ресурсом для сообщества исследователей диабета».