Mutace genu ASPM narušují vývoj nervových kmenových buněk a způsobují mikrocefalii

Vědci z belgických institutů VIB a KU Leuven přinesli nové poznatky o tom, jak mutace v genu ASPM ovlivňují vývoj lidského mozku. Podle jejich výzkumu tyto mutace narušují vývoj nervových kmenových buněk, které se na růstu mozku podílejí. Právě toto narušení podle autorů vysvětluje, proč u nositelů takových mutací vzniká mikrocefalie. Výsledky studie byly publikovány v odborném časopise Developmental Cell.

Mikrocefalie je stav, pro který je typický neobvykle malý mozek a s ním i menší hlava. Postižení jedinci se často potýkají také s intelektuálním postižením. Gen ASPM patří mezi geny, jejichž mutace jsou s tímto stavem spojovány, a vědci se dlouho snažili pochopit, jakým mechanismem k poruše dochází. Nová studie ukazuje, že klíčovou roli hraje narušený vývoj nervových kmenových buněk, z nichž mozek v průběhu vývoje vzniká.

Nervové kmenové buňky představují základní stavební zdroj pro tvorbu nervové tkáně. Pokud se jejich vývoj nedaří správně, má to přímý dopad na výslednou velikost a stavbu mozku. Tým z VIB a KU Leuven se proto zaměřil na to, jak přesně se u buněk s mutovaným genem ASPM tento proces odchyluje od normálu. Zjištění přispívají k objasnění souvislosti mezi změnou na úrovni jediného genu a viditelným následkem na úrovni celého orgánu.

Studie má podle autorů i širší přesah. Pomáhá totiž objasnit, proč mohou být lidé náchylnější k některým genetickým onemocněním než jiní savci. Důvodem jsou rozdíly ve vývoji mozku. Lidský mozek se vyvíjí způsobem, který se od vývoje mozku jiných savců liší, a právě tyto odlišnosti mohou znamenat, že určité genetické změny mají u člověka závažnější důsledky. Gen, jehož mutace u člověka vedou k výraznému zmenšení mozku, nemusí mít u jiných druhů srovnatelný účinek.

Poznatky tak zapadají do dlouhodobějšího zájmu vědců o to, čím se lidský mozek v průběhu evoluce stal tím, čím je, a jakou cenu za to možná zaplatili. Zvláštnosti, které umožnily vznik velkého a složitého mozku, mohou současně vytvářet zranitelná místa. Pochopení těchto mechanismů je důležité nejen pro základní výzkum, ale také pro lepší porozumění vzácným vývojovým poruchám.

Na výzkumu se podíleli vědci ze dvou úzce spolupracujících belgických pracovišť. VIB je flanderský institut zaměřený na biologický výzkum a KU Leuven patří mezi přední univerzity v zemi. Publikace v časopise Developmental Cell, který se věnuje vývojové a buněčné biologii, potvrzuje, že práce vzbudila zájem odborné komunity.

Je třeba zdůraznit, že jde o výzkum základní povahy. Studie vysvětluje mechanismus, kterým mutace v genu ASPM vedou k mikrocefalii, nepředstavuje však léčbu ani terapeutický postup. Přesnější znalost toho, kde a jak se vývoj nervových kmenových buněk zadrhává, ale může do budoucna posloužit jako východisko pro další bádání. Pomoci může také při lepším pochopení toho, proč se některé poruchy vývoje mozku objevují právě u lidí.

Mikrocefalie zůstává pro postižené i jejich rodiny závažným problémem, protože s sebou často nese dlouhodobé omezení kognitivních schopností. Každý nový poznatek o jejích příčinách proto přispívá k úplnějšímu obrazu toho, jak se lidský mozek vyvíjí a co se může pokazit. Výsledky belgického týmu k tomuto obrazu přidávají důležitý díl: ukazují, že gen ASPM je pro správný vývoj nervových kmenových buněk nezbytný a že jeho mutace přímo narušují růst lidského mozku.