Mutant w głowie

Mózg człowieka składa się ze stu miliardów komórek nerwowych, a prymitywna glista ma tylko 302 neurony. Okazuje się, że o wielkości mózgu decyduje co najmniej jeden gen. Odkryli go brytyjscy naukowcy dzięki badaniom nad mikrocefalią, chorobą zwaną też małogłowiem. Chorzy na nią mają głowy i mózgi znacznie mniejsze niż przeciętny człowiek. Małogłowie jest przyczyną upośledzenia, ale mniejszego, niż wynikałoby to z ograniczonej liczby komórek nerwowych.

Wszystko zostaje w rodzinie
Niewykluczone, że chorzy na mikrocefalię nigdy nie znaleźliby się w centrum zainteresowania naukowców, gdyby nie pewien zbieg okoliczności. W 1967 r. w kaszmirskiej prowincji Mirpur wybudowano tamę. Inwestycja stała się powodem wysiedlenia około 50 tys. Pakistańczyków. Wielu z nich przeniosło się do Bradford w środkowej Anglii. W rodzinach emigrantów często zdarzały się małżeństwa bliskich krewnych. Jak wiadomo, takie związki zwiększają prawdopodobieństwo wystąpienia chorób o podłożu genetycznym.
Dr C. Geoffrey Woods, pediatra ze szpitala St. Jamess University z Leeds, zauważył, że wśród jego pacjentów pochodzenia pakistańskiego jest więcej dzieci chorych na mikrocefalię. Dzięki badaniom przeprowadzonym wspólnie z dr. Christopherem A. Walshem, neurogenetykiem z Harvard Medical School, zlokalizował gen będący przyczyną choroby w 24 rodzinach. Okazało się, że u chorych kopie genu zarówno ze strony matki, jak i ojca miały zmienioną jedną literę w sekwencji DNA. Te mutacje blokowały normalny rozwój białka genowego. Brytyjscy lekarze opublikowali odkrycie w czasopiśmie "Nature".

Krótki gen = mały mózg
Naukowcy nie ograniczyli się do badania pakistańskich dzieci. Prowadząc doświadczenia na zwierzętach, próbowali ustalić, jak zredukowane białko wpływa na powstanie znacznie mniejszego mózgu. Okazało się, że różne wersje wspomnianego genu u badanych zwierząt różniły się długością, przy czym wszystkie były proporcjonalnie krótsze u zwierząt o mniejszych mózgach.
Gen odpowiedzialny za wielkość mózgu został po raz pierwszy zidentyfikowany przez naukowców badających muszki owocówki. Badacze nadali mu nazwę asp (abnormal spindle - nietypowe wrzeciono). Ludzka wersja tego genu znana jest pod nazwą ASPM.

Memento dla rodziców
ASPM jest piątym genem odkrytym u pacjentów chorych na mikrocefalię, również cztery pozostałe są przypuszczalnie przyczyną choroby. Cztery lata temu Woods odkrył u pacjentów pochodzenia pakistańskiego gen zwany mikrocefaliną. Brytyjski naukowiec przypuszcza, że reguluje on liczbę podziałów komórek macierzystych, zanim przekształcą się one w neurony. Trzy inne geny powodujące mikrocefalię już zlokalizowano w genomie, choć nie zostały jeszcze zidentyfikowane.
Według Woodsa, mimo że powtarzające się w tej samej rodzinie małżeństwa między kuzynostwem pierwszego stopnia zdarzały się w historii ludzkości dość często, nie były szkodliwe dla populacji, gdyż dzieci z uszkodzonym genomem zwykle nie żyły długo i nie przekazywały mutacji kolejnym pokoleniom.
Odkrycia genetyków przyniosły wymierny efekt - w Pakistanie rodziny dotknięte chorobami genetycznymi wiedzą, że powinny zaprzestać kojarzenia małżeństw między bliskimi kuzynami. W Anglii partnerzy poddają się specjalistycznym badaniom, aby sprawdzić, czy oboje nie są nosicielami nieaktywnych kopii zmutowanego genu.