Studie av patofysiologien til RNU4ATAC og RTTN-assosierte syndromer (ATAC)

I det menneskelige genomet inneholder omtrent 750 gener ett intron som er skåret ut av det mindre spleisosomet. Disse genene kalles U12-gener, og disse intronene, mindre eller U12-introner. Det mindre spleisosomet omfatter sitt eget sett med snRNA, blant annet U4atac. Dets ikke-kodende gen, RNU4ATAC, er funnet mutert i Taybi-Linder (TALS), Roifman (RFMN) og Lowry-Wood syndromer (LWS). Disse sjeldne utviklingsforstyrrelsene assosierer ante- og postnatal vekstretardasjon, mikrocefali, skjelettdysplasi, intellektuell funksjonshemming, retinal dystrofi og immunsvikt. Deres fysiopatologiske mekanismer forblir uløste: antall U12-gener involvert, deres identitet og funksjon, eller de cellulære mekanismene påvirket av skjøtedefekten, er fortsatt ukjent.

Hypotesen for studien er at U12-gener som koder for primære cilia-komponenter er spesielt følsomme for mindre skjøtefeil forårsaket av RNU4ATAC-mutasjoner. Faktisk ble et barn som viste tegn på TALS, men negativt for RNU4ATAC, funnet å bære en homozygot variant i RTTN-genet, som koder for rotatinproteinet som ligger ved sentrosomet og bunnen av de primære cilia og spiller en rolle i å opprettholde disse strukturene. I tillegg ble bi-alleliske RNU4ATAC-mutasjoner identifisert hos fem pasienter med trekk som tyder på Joubert-syndromet (JBTS), en godt karakterisert ciliopati. Disse pasientene har også trekk som er typiske for TALS/RFMN/LWS.

For bedre å forstå årsakene til disse patologiene, vil en kohort av pasienter med syndromer assosiert med bi-allelmutasjoner av RNU4ATAC- eller RTTN-genet samles, for å gjennomføre studier på cellene til disse pasientene. Det vil bli tatt blodprøver, samt hudbiopsier hvis mulig. Disse prøvene vil bli brukt til å lage induserte pluripotente stamcellelinjer. Det vil også bli tatt blodprøver fra foreldrene til RNU4ATAC-pasienter, for å eliminere i transkriptomiske analyser ekspresjonsvariasjoner på grunn av forskjeller i genetisk bakgrunn. Biopsier av hud-, muskel- og hjernevev vil bli tatt på fostre som bærer to-allel RNU4ATAC eller RTTN mutasjoner hvis foreldre har hatt spontanabort eller har valgt å ta medisinsk abort. De biologiske prøvene som samles inn vil bli brukt til å studere transkripsjonsnivået til U12-gener, spleisingen av deres pre-messenger-RNA, deres viktigste cellulære funksjoner og de strukturelle egenskapene til vev og celler.