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# Gesundheitswissenschaften# Genetische und genomische Medizin

Neue Erkenntnisse zum nephrotischen Syndrom und dem WT1-Gen

Forschung zeigt wichtige Varianten, die das nephrotische Syndrom beeinflussen und mit dem WT1-Gen verbunden sind.

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Inhaltsverzeichnis

Nephrotisches Syndrom (NS) ist ne Krankheit, die die Nieren betrifft und verschiedene Gesundheitsprobleme verursacht. Ein wichtiger Gen, das mit dem nephrotischen Syndrom zu tun hat, heisst WT1. Dieses Gen spielt ’ne zentrale Rolle bei der Entwicklung und Funktion bestimmter Nierenzellen, die Podocyten genannt werden. Wenn WT1 gestört ist, kann das zu verschiedenen Problemen führen, einschliesslich isoliertem nephrotischen Syndrom, Tumoren und anderen Entwicklungsunterschieden.

Alternative Spleissung von WT1

Das WT1-Gen kann verschiedene Versionen seines Proteins durch ’nen Prozess namens alternative Spleissung produzieren. Bei diesem Prozess werden verschiedene Abschnitte des Gens auf unterschiedliche Weise kombiniert, um Proteinvarianten zu erstellen. Bei WT1 gibt’s zwei Hauptformen, die KTS+ und KTS- genannt werden. Diese Formen haben ähnliche, aber leicht unterschiedliche Funktionen. Normalerweise kommt KTS+ in gesunden Nieren häufiger vor als KTS-.

Wenn Varianten in der Nähe der KTS+-Form auftreten, können sie die Spleissung stören und zu ’ner seltenen Erkrankung namens Frasier-Syndrom führen. Dieses Syndrom umfasst Probleme wie männliche gonadale Dysgenesie, nephrotisches Syndrom und manchmal Tumoren.

Identifizierung von Spleissstörenden Varianten

Forscher haben daran gearbeitet, alle möglichen Varianten zu finden, die die Spleissung im WT1-Gen stören könnten. Sie haben sich speziell auf einen Abschnitt namens Exon 9 konzentriert. Dazu haben sie ’nen speziellen Labortest entwickelt, um zu sehen, wie Veränderungen in der DNA die Spleissung beeinflussen. Dieser Test hat eine grosse Anzahl genetischer Varianten untersucht, um deren Auswirkungen zu bestimmen.

Durch die Analyse aller bekannten Varianten in und um Exon 9 konnten die Forscher acht Varianten identifizieren, die bereits mit dem Frasier-Syndrom und anderen Nierenkrankheiten in Verbindung gebracht wurden. Sie haben auch viele weitere Varianten entdeckt, die die Spleissung stören könnten, aber zuvor nicht berichtet wurden.

Durchführung der Experimente

Wissenschaftler haben eine spezielle Methode genutzt, um das WT1-Gen zu untersuchen. Sie haben bestimmte Nierenzellen genommen und modifizierte Versionen des WT1-Gens eingeführt. Jede dieser Versionen hatte unterschiedliche genetische Veränderungen, um zu sehen, wie sie die Spleissung beeinflussten.

Nachdem sie diese Änderungen eingeführt hatten, extrahierten die Wissenschaftler RNA aus den Zellen, um zu sehen, welche Versionen des Proteins produziert wurden. Sie massen das Verhältnis zwischen KTS+ und KTS- Formen sowie Fälle, wo dem Protein Teile fehlten, was als "Exon-Skipping" bezeichnet wird.

Ergebnisse der Tests

Die Tests haben gezeigt, dass die meisten Varianten, die die Spleissung verändern, in der Nähe der Bereiche waren, wo die Spleissung stattfindet. Von den vielen getesteten Varianten hat nur ein kleiner Prozentsatz tatsächlich die Spleissung geändert. Die meisten dieser störenden Veränderungen haben entweder die Menge von KTS- im Vergleich zu KTS+ erhöht oder dazu geführt, dass Exon 9 komplett übersprungen wurde.

Die meisten bekannten Varianten, die zum Frasier-Syndrom führen, reduzierten den Einsatz von KTS+ erheblich. Im Gegensatz dazu zeigten viele Varianten, die als harmlos eingestuft wurden, keinen signifikanten Einfluss auf die Spleissung.

Entdeckung unbekannter Varianten

Während ihrer Untersuchungen haben die Forscher 16 neue Varianten entdeckt, die anscheinend die Spleissung ähnlich den bekannten schädlichen Varianten stören. Diese neuen Varianten sind noch nicht in wissenschaftlichen Datenbanken aufgeführt, könnten aber zu Fällen von nephrotischem Syndrom beitragen.

Neben der Suche nach schädlichen Varianten fanden sie auch Varianten, die anscheinend die Nutzung von KTS+ verstärken. Diese Varianten könnten mit verschiedenen Bedingungen zu tun haben, wie z.B. Unterschiede in der sexuellen Entwicklung.

Bedeutung dieser Erkenntnisse

Diese Varianten zu verstehen, ist wichtig für die Diagnose und Behandlung von Patienten mit nephrotischem Syndrom. Diese Forschung liefert wichtige Informationen, die Ärzten helfen können, genetische Tests für Patienten mit Nierenproblemen zu interpretieren.

Für Personen mit Symptomen, aber ohne klare Diagnose, könnte dieses Wissen zu besseren Tests und früheren Behandlungen führen. Es kann auch helfen, zwischen harmlosen Varianten und solchen, die ernsthafte Gesundheitsprobleme verursachen könnten, zu unterscheiden.

Fazit

Die Forschung zum WT1-Gen und seinen Varianten hilft, ein klareres Bild davon zu bekommen, wie genetische Veränderungen die Nierengesundheit beeinflussen können. Indem verschiedene spleissstörende Varianten identifiziert werden, können Wissenschaftler genauere genetische Tests und bessere Diagnosetools für das nephrotische Syndrom anbieten.

Diese systematische Studie liefert nützliche Einblicke für Patienten und Gesundheitsdienstleister und ebnet den Weg für ein besseres Verständnis und Management von nierenbezogenen Krankheiten. Die fortlaufende Forschung zu genetischen Varianten und deren Auswirkungen auf die Gesundheit wird weiterhin ein bedeutendes Interessensfeld in der Medizin sein.

Originalquelle

Titel: High-throughput splicing assays identify known and novel WT1 exon 9 variants in nephrotic syndrome

Zusammenfassung: Frasier Syndrome (FS) is a rare Mendelian form of nephrotic syndrome caused by variants which disrupt the proper splicing of WT1. This key transcription factor gene is alternatively spliced at exon 9 to produce two isoforms ("KTS+" and "KTS-"), which are normally expressed in the kidney at a [~]2:1 (KTS+:KTS-) ratio. FS results from variants that reduce this ratio by disrupting the splice donor of the KTS+ isoform. FS is extremely rare, and it is unclear whether any variants beyond the eight already known could cause FS. To prospectively identify other splicing-disruptive variants, we leveraged a massively parallel splicing assay. We tested every possible single nucleotide variant (n=519) in and around WT1 exon 9 for effects upon exon inclusion and KTS+/- ratio. Splice disruptive variants made up 11% of the tested point variants overall, and were tightly concentrated near the canonical acceptor and the KTS+/- alternate donors. Our map successfully identified all eight known FS or focal segmental glomerulosclerosis variants and 16 additional novel variants which were comparably disruptive to these known pathogenic variants. We also identified 19 variants that, conversely, increased the KTS+/KTS- ratio, of which two are observed in unrelated individuals with 46,XX ovotesticular disorder of sex development (46,XX OTDSD). This splicing effect map can serve as functional evidence to guide the clinical interpretation of newly observed variants in and around WT1 exon 9.

Autoren: Jacob Kitzman, C. Smith, B. B. Burugula, I. Dunn, S. Aradhya, J. Lai Yee

Letzte Aktualisierung: 2023-03-20 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.03.14.23287117

Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.03.14.23287117.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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