Дети, рожденные с нарушениями развития, называемыми когезинопатиями, могут страдать от серьезных последствий, включая умственную отсталость, укорочение конечностей, черепно-лицевые аномалии и замедленный рост. Исследователи знают, какие мутации лежат в основе некоторых когезинопатий, но плохо понимают нисходящие сигналы, которые нарушаются в этих условиях.
Поскольку путь mTOR может быть активирован с помощью L-лейцина, Сюй спросил, сможет ли лейцин стимулировать вялый путь mTOR в клетках RBS и уменьшить связанные с ним клеточные дефекты. Примечательно, что лечение L-лейцином "спасенный" некоторые дефекты клеток RBS, включая синтез белка и рост клеток.
Чтобы изучить эти результаты на живом животном, Сюй затем проанализировал эмбрионы рыбок данио, несущие неактивный ESCO2. Эти рыбы демонстрируют несколько свойств человеческого RBS, в том числе недоразвитые черты черепа и медленный рост. Добавление L-лейцина стимулировало пути mTOR у рыбок данио RBS и приводило к лучшему росту и развитию.
Гертон воодушевлен, но осторожен в отношении этих выводов. "Использование нетоксичной недорогой аминокислоты для лечения болезней человека может принести пользу," – говорит она, отмечая, что пищевая добавка с L-лейцином проходит клинические испытания на анемию Даймонда Блэкфана, генетическое заболевание. "Добавление лейцина может улучшить некоторые проявления заболевания при RBS, но многие аспекты RBS вряд ли поддаются лечению послеродовым лечением лейцином."
RBS – редкая когезинопатия, но родственное заболевание, называемое синдромом Корнелии де Ланге (CdLS), встречается чаще – примерно у 1 из 10 000 живорожденных. Исследователи определили мутации, вызывающие CdLS, также доступны модели CdLS рыбок данио. Фактически, Гертон недавно получил грант от Фонда синдрома Корнелии де Ланге, чтобы оценить влияние добавки L-лейцина на этих рыб.
Гертон говорит, что эта работа служит примером того, как понимание основ биологии может способствовать пониманию болезней человека. "Только распознав дефект ядрышка в пекарских дрожжах, мы заподозрили участие пути mTOR и потенциальную пользу L-лейцина для RBS." Путь mTOR также затрагивается при других заболеваниях человека, и действие L-лейцина необходимо проверить на этих заболеваниях. "И RBS, и CdLS вызваны мутациями, которые влияют на когезин, хотя молекулярная основа CdLS менее изучена," она говорит. "Следующий логический шаг – определить, имеет ли наша работа над RBS какое-либо отношение к CdLS."