Болезнь коновалова вильсона наследуется как аутосомный рецессивный признак у здоровых родителей

Обновлено: 04.07.2024

Как связаны медь, гены и болезнь Вильсона-Коновалова?

Ежедневно наш организм получает с пищей не только белки, жиры, углеводы и витамины — в него поступает множество ионов металлов и других микроэлементов, необходимых для его правильного функционирования. Например, медь, которая содержится в печени и мясе, какао и бобовых, злаках и орехах.

Несмотря на небольшую суточную потребность — всего 1,5-2,5 мг, медь участвует в обмене энергии, метаболизме железа, защите клеточных мембран — то есть практически во всех физиологических процессах в нашем теле.

Обмен меди, как и многие другие индивидуальные особенности организма генетически запрограммированы, то есть заложены в нас при рождении. Гены — это всего лишь инструкции для синтеза белков в рибосомах. Один ген — один белок, все достаточно просто. А вот какую функцию будет выполнять этот белок — зависит от его структуры.

Некоторые белки участвуют в метаболизме меди. У всех людей всасывание меди происходит в желудке и двенадцатиперстной кишке. Дальше медь транспортируется в печень, где соединяется с различными белками, затем ее часть выводится в связанном состоянии в кровь и уже после — в мочу и кал.

Чтобы меди в организме было всегда ровно столько, сколько нужно, метаболизм регулирует и выравнивает скорости ее поступления и выведения наружу.

Ключевую роль в этом уравнении играет белок-транспортер меди под названием ATP7. Он работает исправно, если в его гене, в инструкции по его сборке, нет опечаток — или мутаций, как их называют биологи. Известно уже более 800 таких опечаток в гене АТР7.

Именно из-за этих мутаций у некоторых людей белок ATP7 не работает вовсе или его функция заметно снижена. В этом случае излишки меди не выводятся из организма, а накапливаются в органах. Но много — не всегда значит хорошо. Избыток металла не дает пациентам с неработающим белком ATP7 повышенную крепкость организма, а напротив — повреждает клеточные структуры. От избытка меди прежде всего страдает головной мозг и печень.

Такую болезнь, вызванную накоплением меди в организме из-за мутации белка ATP7, называют болезнью Вильсона — по имени Сэмюэля Уилсона (Вильсона) — британского невролога, подробно описавшего симптомы заболевания в 1912 году.

В России более распространено другое название — болезнь Вильсона-Коновалова: в 1960 году советский невропатолог Николай Коновалов существенно расширил понимание болезни. Еще реже можно встретить тройное название — Вильсона-Вестфаля-Коновалова (немецкий патолог Карл Фридрих Вестфаль описал болезнь еще в 1883 году). Сами пациенты называют себя вильсонятами.

В этом ролике — краткая история открытий на пути к познанию природы этой болезни и способов помочь пациентам.

Когда появляются симптомы и какими они могут быть?

Первые симптомы болезни Вильсона-Коновалова обычно появляются на втором или третьем десятке лет жизни в виде неврологических нарушений, например, нечеткости речи, нарушении глотания, автоматических жевательных движений, и нарушений показателей работы печени.

Болезнь умеет маскироваться: она может начаться как диспепсия (боль в верхнем отделе живота) или нарушение двигательной функции и речи. И даже самый запоминающийся ее признак — медное кольцо вокруг роговицы можно обнаружить только у половины больных.

В теле не остается ни одного органа, равнодушного к нарушению обмена меди.

Но точная диагностика этого заболевания обычно представляет собой большую проблему. Биохимическое исследование показателей обмена меди в крови считается информативным, однако достоверно подтвердить мутацию можно только при помощи генетического анализа.

Такая генная терапия представляет собой перспективную альтернативу классическому лекарственному лечению.

Молекулярное протезирование гена АТР7 — генная терапия

Однако при проведении этого вида терапии исследователи столкнулись с проблемой: аденовирус, который использовали для доставки гена в клетку, не может внедряться в собственный генетический аппарат клеток, — и это приводило к тому, что терапия работала недолго.

Следующим шагом в разработке терапии стало применение другого носителя — так называемого аденоассоциированного вирусного вектора.

Мышам с мутацией, которая похожа на мутацию в белке ATP7, вызывающую болезнь Вильсона-Коновалова, вводили такой вектор, и эффект оказался положительным.

Аденоассоциированный вирусный вектор имеет способность встраиваться в генетический аппарат клеток, поэтому результат лечения был более долгосрочным. Однако и этого оказалось недостаточно.

Материал подготовили: Роман Деев, Максим Пушкин, Екатерина Пичугина, Алексей Паевский, Виктория Рыжкова.

Иллюстрации Владислава Ефремова.

Читайте также: