Fant årsaken til sjeldne syndromer

Den skyldige er prosesser regulert av p53-proteinet, forklarer Barbara Van Loon, som er professor ved Institutt for klinisk og molekylær medisin ved NTNU. Hun jobber med grunnforskning. Det vil si de helt grunnleggende prosessene i mennesket.

Rammet hardt

De barna som blir rammet med intellektuell funksjonshemming blir rammet hardt, og i dag finnes det ingen kur. Heldigvis er det ikke mange av dem, men familiene til disse barna sitter ofte igjen med flere spørsmål om hva det er som skjedde.

-Når et barn viser symptomer og atferd konsistent med nevrotisk utviklingshemming, blir de henvist til en medisinsk genetiker. Basert på symptomene og den generelle vurderingen vil familien bli presentert med en diagnose. Problemet er at nevroutviklingshemming ofte har et bredt spekter av symptomer, noe som gjør det vanskelig å diagnosere. Tidligere måtte pasienter ofte vente lenge på å få diagnosen, noen ganger flere tiår, forteller Loon.

Sekvenseringsteknologi

Det er ikke enkelt å forske på slike syndromer, for antall rammede av hver sykdom er såpass lavt. Og det lave antallet med pasienter gjør det vanskelig å få nok vitenskapelig materiale å forske på.

Derfor valgte Barbara Van Loon å sammenligne flere syndrom med mutasjoner i samme gen.

Utviklingen av sekvenseringsteknologiene gjør det mulig å identifisere gener som forårsaker sykdommen raskere. I begynnelsen var dette veldig dyrt, og det ville fortsatt ta litt tid å komme til diagnosen. Det har imidlertid blitt gjort viktige fremskritt de siste årene.

-Vi fikk prøver fra donorer, i dette tilfellet 7 gutter. Vi ville finne ut hva prosessen er og hva er det som ikke fungerer i cellene til de berørte pasientene.

Forskerne fant ut at den skyldige er prosesser som er regulert av p53-protein.

Om ikke p53-nettverket i celler med mutert HUWE1-gen fungerer som det skal kan dette forårsake flere syndromer, er konklusjonen. Mutasjonen svekker utviklingen av nevroner, altså celler som finnes i hjernen vår. P53 er en av hovedregulatorene i cellene.

For å bedre forstå hvordan hjernen utviklet seg hos pasienter med dette muterte HUWE1-gen, brukte forskerne mini-hjernemodeller.

Minihjernene

Det var den amerikanske neurokirurgen Madeline Lancaster som oppfant og tok i bruk minihjerner i 2013.

-Mini-hjerneorganoider er et veldig nyttig og spennende verktøy for å studere hjernens utvikling. En liten hudbiopsi tas fra pasienten eller deres foreldrene, og vi konverterer disse hudcellene til stemceller, så er det mulig å dyrke hjerne lignende vev ut av det.

En stamcelle er en celle som kan fornye seg, og som har evnen til å lage mange ulike typer celler og vev. Den kan også omprogrammeres.

Å hente ut hjerneceller fra en menneskehjerne kan være farlig. Derfor foretrekker forskerne å dyrke minihjerner i laboratoriet. Det gir forskerne en unik mulighet til å se hvordan hjernen utvikler seg hos mennesker med forskjellige sykdommer. I dette tilfellet pasienter med p53-protein som ikke fungerer som det skal.

- Dette er veldig spennende fordi vi kan studere hjernen fra stamcelle til en fullt utviklet miniatyrhjernestrukturer. Og i forhold til sykdomsmodellering, er det viktig å identifisere prosessene som ikke fungerer nøyaktig der det skjer i cellene. Det gir oss også mulighet til å se om sykdommen starter tidlig eller sent i hjernens utvikling. Mini-hjerner gir oss sjansen til å se på utviklingen av hjernen på en måte vi ikke hadde fått til før, forklarer Loon.

Gi familien svar

En umiddelbar fordel med diagnose og forskning på nevroutviklingshemming er å gi familier svar på sykdomsårsakene, samt prosessene som viser sykdomsutviklingen.

For det er viktig å finne ut hvordan dette fungerer og gi familiene svar.

-Den eksakte diagnosen er veldig viktig for både pasienter og deres familier. Enkelte foreldre er ofte bekymret for om barnas tilstand kan være et resultat av for eksempel deres

livsstil eller livsvalg. Dette er ofte en ekstra byrde for dem, og mange foreldre kan ha slike

tanker i mange år før barnet blir henvist til genetikeren og en diagnose er satt.

Kan lære mer om nye sykdommer

I tillegg til å gi familiene svar er en annen fordel med denne nye oppdagelsen at forskerne får ny generell kunnskap om de biologiske prosessene som sannsynligvis også er relevante for andre sykdommer.

Som nevnt innledningsvis er p53-proteinet opprinnelig assosiert med kreft. Loon mener derfor dette er et viktig eksempel på hvorfor det er viktig å studere sykdommer helt ned i minste detalj.

-Det faktum at vi har identifisert p53-regulerte prosesser, som opprinnelig er studert i kreftforskning, viser at ved å studere én sykdom kan vi også få viktig kunnskap for å forstå andre sykdommer, avslutter Loon.