Quando il corpo non è in grado di distinguere il lato destro della sua sinistra durante lo sviluppo, un bambino può sviluppare una condizione chiamata heterotaxy in cui il cuore è gravemente malformato, che porta a malattie cardiache congenite. Per migliorare la sopravvivenza in questi bambini, i ricercatori della Yale School of Medicine hanno cercato di identificare i geni che causano heterotaxy. Essi hanno mostrato in un nuovo studio che i pazienti con heterotaxy hanno molte più variazioni del numero di copie (CNV) sui loro genomi di quanto non facciano controllare i pazienti.

I risultati sono pubblicati 31 gennaio Proceedings della National Academy of Sciences (PNAS), Early Edition. Mustafa Khokha, MD, assistente professore di pediatria e genetica a Yale, e co-autori hanno studiato più di 200 pazienti con heterotaxy così come un gran numero di soggetti di controllo. Essi hanno identificato e analizzato CNVs genoma nell'uomo e poi testato questi geni in un modello di rana Xenopus tropicalis chiamato. Variazioni del numero di copie sono inserzioni o delezioni di regioni del genoma, in modo parti del genoma potrebbero essere cancellati o una regione possono essere duplicati.

Khohka ha detto che la rana è un buon modello per testare geni identificati da pazienti con heterotaxy perché il programma di sviluppo per stabilire l'asse destra-sinistra è quasi identica in rane rispetto agli esseri umani.

"Cinque dei sette geni che abbiamo identificato in pazienti heterotaxy anche causare anomalie asse sinistra-destra in rane quando sono stati ridotti geni CNV", ha detto Khohka. "Pertanto, abbiamo dimostrato che i bambini con heterotaxy hanno un peso maggiore di CNV che anche causare anomalie nelle rane."

Khokha spiegato che mentre gli uomini possono apparire simmetrica attraverso i nostri lati destro e sinistro all'esterno, internamente i nostri organi non sono simmetrici. Ad esempio, il cuore si trova sul lato sinistro del nostro corpo con lo stomaco e la milza. Il nostro fegato siede sulla destra. Inoltre, il lato sinistro e destro del cuore effettuare funzioni molto diverse; Pompe destra sangue ai polmoni, mentre pompe sinistra sangue al corpo. Nei bambini con heterotaxy, perché il corpo non può disporre correttamente gli organi sui lati sinistro o destro, il cuore in particolare, è gravemente malformato e può portare a una grave malattia. Infatti, circa il 90 per cento di questi bambini hanno complessa malattia cardiaca congenita, che richiede un intervento chirurgico per ricostruire il loro cuore per il bambino a sopravvivere.

"Questo studio è un grande passo verso la comprensione di ciò che causa la malattia cardiaca congenita e speriamo ci darà un'idea di quali geni portano a migliori o peggiori risultati", ha detto Khohka. "Speriamo anche di migliorare la nostra comprensione dei geni che influenzano lo sviluppo da sinistra a destra ed i meccanismi coinvolti nel determinare la parte di sinistra dalla destra. Crediamo anche i nostri risultati mostrano che la combinazione di genetica umana con i sistemi modello rapidi, come la rana sarà ci permettono di identificare rapidamente i geni che influenzano lo sviluppo embrionale e comprendere meglio le cause di queste malattie infantili. "

Martin Brueckner, un anziano autore di questo studio è stato premiato con una borsa di U01 dal NHLBI del NIH. In questo programma "panchina culla", che prevede di identificare molti più pazienti con cardiopatia congenita e identificare le mutazioni che hanno causato la loro malattia. Una migliore comprensione delle mutazioni che causano la malattia cardiaca congenita potrebbe consentire ai medici di personalizzare chirurgia e assistenza a lungo termine per migliorare i risultati del paziente, ha detto, aggiungendo che le malattie cardiache congenite è chiaramente un ampio spettro di malattie e individuare i geni responsabili permetterà ai medici definire meglio la malattia specifica per qualsiasi paziente.

Oltre a Khokha e Brueckner, altri autori Yale dello studio includono Richard P. Lifton, Khalid Fakhro, Murim Choi, Stephanie M. Ware, John Belmont, e Jeffrey Towbin.