Вчені з Children’s Hospital of Philadelphia зробили важливий крок у діагностиці рідкісних генетичних захворювань. Вони розробили новий підхід до аналізу РНК, який дозволяє краще зрозуміти, як саме генетичні мутації порушують роботу генів і призводять до хвороб, які раніше залишалися без пояснення.
Результати дослідження, опубліковані в журналі Science Advances, показують, що нова технологія змогла встановити молекулярний діагноз для кількох пацієнтів, які роками не отримували чіткої відповіді після стандартних генетичних тестів.
Традиційні методи аналізу ДНК, такі як секвенування екзома або всього геному, дозволяють виявити причину захворювання лише у частини пацієнтів — приблизно в 20–50% випадків. У багатьох інших ситуаціях проблема полягає не в самій зміні ДНК, а в тому, як ця інформація «перетворюється» на РНК і далі на функціональні білки. Саме на цьому етапі часто виникають приховані порушення.
Нова технологія робить акцент саме на РНК — молекулі, яка є проміжною ланкою між генами та білками. Її аналіз дозволяє побачити, як саме працює або не працює генетична інформація в реальному клітинному середовищі. Це дає значно повнішу картину, ніж аналіз лише ДНК.
Дослідники пояснюють, що РНК може показати наслідки генетичних варіацій, які не видно в класичних тестах. Вона дозволяє зафіксувати помилки у «зчитуванні» або обробці генетичної інформації, що часто і є причиною хвороб.
Щоб подолати обмеження існуючих методів, команда розробила технологію під назвою STRIPE (Sequencing Targeted RNAs Identifies Pathogenic Events). Вона дозволяє аналізувати повні молекули РНК, а не їхні фрагменти, що дає змогу точніше пов’язувати генетичні зміни з функціональними порушеннями в клітинах.
STRIPE базується на попередній розробці TEQUILA-seq, яка вже зробила довгочитання РНК більш доступним і дешевшим. Нова система дозволяє проводити глибокий аналіз обраних генів, що особливо важливо для клінічної діагностики рідкісних хвороб.
У ході випробувань технологію застосували до пацієнтів із двома складними групами захворювань — порушеннями глікозилювання та первинними мітохондріальними хворобами. Обидві групи характеризуються великою генетичною різноманітністю, що ускладнює постановку діагнозу традиційними методами.
Однією з ключових переваг нового підходу є те, що для аналізу можна використовувати доступні зразки тканин, наприклад клітини шкіри або крові. Це особливо важливо, адже у багатьох випадках отримати уражені тканини неможливо.
У результаті дослідження технологія допомогла підтвердити відомі мутації, виявити нові генетичні причини хвороб і, найголовніше, поставити точний діагноз п’ятьом пацієнтам, які раніше залишалися без відповіді. Для цих людей це фактично завершило багаторічний «діагностичний пошук».
Загалом STRIPE вже застосували до сотень пацієнтів, що свідчить про її потенціал у реальній клінічній практиці. Вчені вважають, що цей підхід може стати основою нової ери персоналізованої медицини, де діагностика базується не лише на ДНК, а й на глибокому розумінні роботи РНК.
Таким чином, нова технологія відкриває шлях до точнішого розуміння рідкісних хвороб і може значно скоротити час, необхідний для постановки правильного діагнозу, а в перспективі — допомогти створювати більш ефективні методи лікування.