Полногенное молекулярно-генетическое исследование 1 копии гена SMN1 при спинальной мышечной атрофии

Проксимальная спинальная мышечная атрофия представляет собой аутосомно-рецессивное нервно-мышечное заболевание, вызванное аберрациями в гене SMN1, который расположен на длинном плече 5 хромосомы, и характеризующееся прогрессирующими симптомами периферического паралича и мышечной атрофии вследствие дегенерации нижних моторных нейронов.

К развитию 5q-СМА приводят аберрации в гене SMN1 (survival motor neuron), который кодирует одноименный белок выживаемости мотонейронов - SMN. Наиболее частой причиной данного заболевания является делеция 7-8 экзонов SMN1 в гомозиготном состоянии, при которой отсутствуют обе копии гена, а также конверсия гена SMN1 в его неактивную копию SMN2, которая происходит вследствие высокой идентичности данных генов. Однако 5-10% случаев приходятся на гетерозиготные компаундные аберрации, при которых имеет место делеция гена SMN1 на одной аллели и патогенные аберрации на другой. У пациентов с делецией в компаунд-гетерозиготном состоянии описаны как точечные аберрации на второй аллели, создающие новые донорные сайты сплайсинга и приводящие к образованию стоп-кодона, так и дупликации, приводящие к сдвигу рамки считывания, а также делеции, инсерции и миссенс-мутации. Самой редкой причиной 5q-СМА являются две точечные компаундные гетерозиготные аберрации.

Известно, что точечные аберрации могут быть обнаружены в любом из девяти экзонов гена SMN1. Однако наиболее подверженными аберрациями являются 3 и 6 экзоны. Кроме того, аберрации в данных экзонах, как правило, ассоциированы с наиболее тяжелыми типами 5 q-СМА. Экзон 3 кодирует Tudor-домен белка, который вместе с SMN участвует в сборке сплайсосомальных малых ядерных рибонуклеопротеидов, участвующих в сплайсинге пре-мРНК. Вероятно, это доказывает его важную роль в функционировании белка выживаемости мотонейронов и объясняет тяжесть течения заболевания при аберрациях в 3 экзоне.

В результате точечных аберраций единственной копии SMN1 у компаунд-гетерозигот происходит деградация транскриптов данного гена, что приводит к дефициту белка SMN. В норме белок выживаемости моторных нейронов также принимает участие в аксональном транспорте белков в альфа-мотонейронах спинного мозга, что может объяснить избирательную чувствительность нижних двигательных нейронов к его дефициту. Дефицит SMN приводит к дегенерации альфа-мотонейронов спинного мозга и ствола, что обусловливает характерные проявления 5q-СМА: проксимальную, как правило, симметричную мышечную слабость и атрофию, бульбарные нарушения, гипотонию, снижение сухожильных рефлексов, фасцикуляции.

Интерпретация

Секвенирование гена SMN1 проводится с целью выявления точечных аберраций при наличии у пациента клинической симптоматики, характерной для 5q-СМА, и выявленной при проведении количественного анализа гетерозиготной делеции гена SMN1.

В таком случае оставшийся ген SMN1 следует секвенировать с целью выявления компаунд-гетерозиготного состояния.

• Обнаружение патогенной аберрации во второй копии гена SMN1 при наличии делеции в гетерозиготном состоянии подтверждает диагноз 5q-СМА.

• Если секвенирование указывает на наличие интактного гена SMN1 при фенотипе, характерном для CMA, включая результаты ЭМГ, должны быть рассмотрены другие нозологии с поражением мотонейронов.