Zespołowi naukowców finansowanemu ze środków unijnych udało się zidentyfikować gen, który wywołuje problemy skórne u psów i odkrycie to może mieć znaczenie również dla ludzi, którzy cierpią na tę samą chorobę. Niezależnie od tego, czy dotyka golden retrievery czy ludzi, choroba zwana rybią łuską ma te same podstawy genetyczne, a zatem wszelkie nowe postępy w poznawaniu jej u psów mają również zastosowanie w przypadku ludzi. Wcześniej nie zidentyfikowano żadnej molekularnej przyczyny rybiej łuski.

Ludzie i psy nie raz cierpią na te same choroby. Żyjemy razem w tym samym środowisku, a garnitur genetyczny psów może kryć klucz do lepszego poznania genetycznego pochodzenia nowotworów, epilepsji, chorób sercowo-naczyniowych i cukrzycy.

Zespół ekspertów z Francji, Belgii i Niemiec uzyskał dofinansowanie z projektu LUPA (Wyjaśnianie molekularnych podstaw powszechnych, złożonych chorób ludzi, wykorzystując psa jako układ modelowy), który otrzymał grant w wysokości 12 mln EUR z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR).

Nadrzędnym celem projektu LUPA, który rozpoczął się w 2008 r. i był realizowany do końca 2011 r., było zgromadzenie praktyków i naukowców z dziedziny weterynarii oraz pobranie próbek kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) od dużej liczby psów cierpiących na szereg chorób, na które są również podatni ludzie. Identyfikacja genów podatności na pospolite choroby człowieka jest zawsze trudna ze względu na złożoność przyczyn leżących u ich podstaw, a choroby psów są znacznie prostsze pod względem genetycznym.

W nowym artykule, przedstawiającym najnowsze osiągnięcia wypracowane dzięki wsparciu zapewnionemu przez projekt LUPA, zespół identyfikuje ósmy gen ludzkiego typu rybiej łuski, zwanej wrodzoną rybią łuską, dziedziczoną autosomalnie recesywnie (ARCI). Wyniki przynoszą również dowody na udział produktu genu w barierze skórnej, czego nigdy wcześniej nie udało się osiągnąć.

W artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Genetics zespół podkreśla, w jaki sposób typ rybiej łuski należący do ARCI przekłada się na uogólnione łuszczenie się skóry, diagnozowane u noworodka. Chociaż choroba rzadko występuje u ludzi, to często dotyka golden retrievery z powodu hodowli wsobnej i braku selekcji negatywnej.

Zespół wykorzystał unikalną historię hodowli populacji psów do zidentyfikowania zmian genetycznych odpowiedzialnych za to zaburzenie skóry u golden retrieverów. Nowe odkrycia zwracają uwagę na unikalną mutację w genie PNPLA1, doskonale segregującą w trybie przenoszenia recesywnego.

Po zidentyfikowaniu genu u psów, naukowcy przeanalizowali ludzki odpowiednik genu u wybranych osób dotkniętych tą chorobą. Wyniki pokazały, że sześć chorych osób z dwóch rodzin jest nosicielami odrębnych mutacji, które oddziałują na domenę katalityczną białka. Dalsze doświadczenia z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej, immunolokalizacji w mikroskopii konfokalnej i analiz biochemicznych, umożliwiły rozpoznanie dokładnej roli białka. Lipaza PNPLA1 znajduje się między górną warstwą naskórkową a niższymi poziomami warstwy zrogowaciałej i jest nieodzowna dla prawidłowego różnicowania keratynocytów. Należy do rodziny białek PNPLA (od PNPLA1 do PNPLA5), które są kluczowymi elementami metabolizmu tłuszczów w barierze skórnej.

W toku wcześniejszych badań wspieranych z projektu LUPA zidentyfikowano nowy gen epilepsji u psów rasy Lagotto Romagnolo, znanych z umiejętności wyszukiwania trufli. To może być nowy gen-kandydat ludzkiej padaczki wieku dziecięcego, która charakteryzuje się remisją napadów. Zespół odkrył również nowy gen, który wywołuje pierwotną dyskinezę rzęsek (PCD), rzadkie schorzenie genetyczne dróg oddechowych dotykające zarówno ludzi, jak i psy.

Referencje dokumentu: Grall, A. et al., 'PNPLA1 mutations cause autosomal recessive congenital ichthyosis in golden retriever dogs and humans', Nature Genetics, 2012. doi:10.1038/ng.105.

Źródło: CORDIS, UE