Naukowcy dokonali przełomowego odkrycia, identyfikując defekt genu, który może predysponować ludzi do ostrej białaczki szpikowej oraz mielodysplazji. To odkrycie stwarza nadzieję na opracowanie testów genetycznych, które umożliwią osobom z rodzinną historią białaczki zidentyfikowanie ewentualnej mutacji genu przed pojawieniem się jakichkolwiek objawów. Artykuł naukowy na temat tego odkrycia, autorstwa dr. Marshalla S. Horwitza, profesora patologii na Uniwersytecie Waszyngtońskim, został opublikowany w czasopiśmie Nature Genetics 4 września.
Horwitz, wraz z zespołem międzynarodowych naukowców, przeprowadził badania przy wsparciu rodzin z Australii, Kanady i Stanów Zjednoczonych.
Badacze zidentyfikowali mutacje w genie GATA2, który odgrywa kluczową rolę w procesie przekształcania komórek macierzystych w krwinki białe.
Cała historia rozpoczęła się w 1992 roku, kiedy to pacjent z centralnego Waszyngtonu został skutecznie leczony po przeszczepie szpiku kostnego. Jego historia rodzinna ujawniała, że wielu członków rodziny zmagało się z zespołem mielodysplastycznym, białaczką szpikową oraz poważnymi infekcjami, co skłoniło Horwitza do poszukiwania genetycznego wyjaśnienia.
Zespół mielodysplastyczny (MDS) to stan, w którym organizm ma trudności z produkcją pewnych typów krwinek. Jest to wynikiem spadku jakości i liczby komórek krwiotwórczych w szpiku kostnym, co prowadzi do konieczności częstych transfuzji krwi oraz objawów, takich jak migotanie.
W miarę postępu choroby, szpik kostny ulega uszkodzeniu, a liczba zdrowych komórek krwi maleje. Około jedna trzecia pacjentów z MDS rozwija ostrą białaczkę szpikową (AML), charakteryzującą się gromadzeniem nienormalnych białych krwinek, co wpływa na produkcję zdrowych komórek.
Współpracując z kolegami z Australii, Horwitz dowiedział się o innej rodzinie z podobnym dziedzicznym zaburzeniem krwi.
Po 18 latach intensywnych poszukiwań, zespoły badawcze w USA i Australii odkryły, że mutacje w genie GATA2 mogą być odpowiedzialne za występowanie białaczki w tych dwóch rodzinach.
Do tej pory naukowcy zidentyfikowali wadliwe mutacje GATA2 w ponad 20 rodzinach i przypadkach indywidualnych.
W swojej pracy sugerują, że te mutacje mogą być bardziej powszechne, niż wcześniej sądzono. U niektórych osób mutacja GATA2 prowadzi do białaczki, podczas gdy u innych zwiększa ryzyko ciężkich infekcji spowodowanych osłabieniem układu odpornościowego.
Ostatnio opublikowano wiele artykułów dotyczących GATA2 w kontekście innych schorzeń, w tym w niezwiązkowych białaczkach, które występują częściej niż te dziedziczne. W innym artykule w tym samym wydaniu Nature Genetics wskazano na podobne mutacje w genie odpowiedzialnym za obrzęk limfatyczny oraz, w niektórych przypadkach, głuchotę.
Interesujące jest, dlaczego podobne mutacje genów mogą wywoływać tak różnorodne problemy zdrowotne oraz dlaczego trudniej jest zidentyfikować nowotwory krwi niż inne nowotwory.
Horwitz podkreślił, że mimo iż odkryto kilka genów związanych z nowotworami, takimi jak rak piersi, to w przypadku białaczek dziedzicznych pozostało bardzo mało zidentyfikowanych mutacji.
Inne badania powiązały mutacje w genach RUNX1 i CEBPA z dziedzicznymi przypadkami MDS i AML, kontrolując sposób transkrypcji DNA, co wpływa na produkcję białek.
W ramach tego badania naukowcy analizowali rodziny, które nie miały mutacji RUNX1 i CEBPA i nie wykryli żadnych dziedzicznych przypadków białaczek, co doprowadziło ich do odkrycia GATA2. Zauważyli także, że mutacje te uniemożliwiają skuteczne funkcjonowanie genu w produkcji zdrowych białych krwinek.
Horwitz wskazał, że mutacje GATA2 znajdują się w pobliżu aminokwasu, który okazał się wadliwy u niektórych pacjentów z białaczką szpiczaka. Ich bliskie położenie na DNA sugeruje, że obie lokalizacje mogą współdziałać, co jest istotne dla różnych typów nowotworów szpikowych.
Naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycie przyczyni się do stworzenia testów genetycznych, które pozwolą osobom z rodzinnym ryzykiem dowiedzieć się, czy noszą wadliwy gen GATA2, co umożliwi wczesne diagnozowanie i planowanie leczenia.
Co więcej, odkrycie to może pomóc w opracowaniu nowych metod terapii dla pacjentów z AML, MDS oraz innymi schorzeniami krwi. W USA trwają już badania kliniczne mające na celu określenie konkretnych opcji terapeutycznych dla osób z mutacjami GATA2.
Badania te są wspierane przez National Institutes of Health w USA, National Health and Medical Research Council of Australia oraz inne organizacje, które przyczyniły się do sfinansowania tego ważnego projektu badawczego.
Napisane przez dr Catharine Paddock
Aktualne Badania i Wnioski na Rok 2024
W 2024 roku badania nad genem GATA2 nabierają nowego znaczenia, ponieważ kolejne analizy genetyczne ujawniają różnorodne aspekty jego funkcjonowania oraz wpływu na choroby krwi. Naukowcy zauważyli, że mutacje GATA2 mogą nie tylko predysponować do białaczki, ale również wpływać na odpowiedź immunologiczną organizmu, co może mieć kluczowe znaczenie w kontekście leczenia.
Na przykład, badania opublikowane w prestiżowych czasopismach medycznych sugerują, że pacjenci z mutacjami GATA2 mają znacznie wyższą podatność na infekcje oportunistyczne, co zmienia podejście do ich leczenia i monitorowania.
Co więcej, pojawiają się nowe technologie, takie jak sekwencjonowanie nowej generacji, które umożliwiają jeszcze dokładniejsze badania genotypów pacjentów. Dzięki nim można lepiej zrozumieć mechanizmy, jakie leżą u podstaw rozwoju białaczki oraz mielodysplazji.
Warto również zauważyć, że nowe terapie celowane, które są w fazie badań klinicznych, mogą zrewolucjonizować leczenie pacjentów z mutacjami GATA2. Wstępne wyniki sugerują, że terapie te mogą znacząco poprawić przeżywalność i jakość życia pacjentów.
W związku z tym, przyszłość badań nad GATA2 wydaje się obiecująca, a ich wyniki mogą przynieść korzyści nie tylko dla pacjentów z białaczką, ale także dla całego pola onkologii hematologicznej.
