Lidé mají v každé buňce svého těla 46 chromozomů, 23 je zděděných od matky a 23 od otce. Každý z nás je jedinečný, protože se sada 46 chromozomů namíchá trošku jinak. Představme si náš genom jako knihu, která má 46 kapitol, tedy chromozomů. Celkem je v knize téměř 20 tisíc genů. Gen je jako jedna stránka z knihy. Je tvořen několika větami, a spolu tyto věty dávají smysl, ucelený text. Říkají, jaká bílkovina neboli protein se má na základě této stránky vytvořit.

Někdy se stane, že se vyskytne chyba v tisku – vypadne slovo, ztratí se věta, vytiskne se špatné písmeno. To vše způsobí, že se pak nevytvoří správný protein. Takový protein nemůže dobře plnit svou funkci a projeví se jako nemoc. V Neurogenetické laboratoři se věnujeme hledání těchto chyb u pacientů s neurologickými obtížemi.

Hledat tyto chyby má smysl. Když se taková záměna identifikuje, pro pacienta to znamená, že víme, co způsobuje jeho obtíže. Pak již není potřebné dále podstupovat náročná diagnostická vyšetření. Pochopení příčiny umožní získat náhled na to, proč má pacient dané obtíže, získat komplexnější pohled. Když jde o již známé onemocnění, je možné získat i částečně informace o tom, co pacient může očekávat do budoucna, a to porovnáním s průběhem onemocnění jiných pacientů s poruchou stejného genu. V neposlední řadě má tato informace velký význam pro rodinu pacienta. Vysvětlení a porozumění příčiny umožní získat vzájemné pochopení, proč se děje to, co se děje.

Záměny v našem genomu vznikají neustále. Při častém kopírování této „knihy“, které se děje při každém dělení buňky, zkrátka vznikají „překlepy“. Každý z nás si nese mnoho různých záměn. Některé jsou neškodné, protože mění text genů, které jsou nevýznamné, nebo mění text takovým způsobem, že celé věty přesto dávají smysl. Nicméně některé záměny mají významné důsledky. Důsledkem takových „překlepů“ jsou různé nemoci, často závažné a vzácné. A to je naše práce v laboratoři – hledání těchto „překlepů“.

Dědičná neuropatie Charcot-Marie-Tooth (CMT)

Dědičná neuropatie CMT je nejčastější dědičné nervosvalové onemocnění, které postihuje asi čtyři tisíce osob v České republice. U pacientů postižených CMT se postupně zhoršuje síla a hybnost dolních a posléze i horních končetin jako následek poškození jejich periferních nervů. CMT není smrtelné onemocnění a ve většině případů nezkracuje očekávanou délku života. Vede však často k tělesné invalidizaci. Projevy CMT choroby jsou variabilní, a to jak mezi jednotlivými rodinami, tak i v rámci jedné rodiny. CMT neuropatie jsou způsobeny genetickými záměnami v mnoha různých genech. Do dnešní doby bylo popsáno víc než 300 genů, jejichž porušená funkce způsobuje tuto nemoc. Neurogenetická laboratoř se zabývá jak rutinním vyšetřováním příčin CMT neuropatií ve známých a popsaných genech, tak v rámci výzkumu hledáním nových příčin tohoto onemocnění. Povedlo se nám najít a popsat několik nových genů, jejichž záměny způsobují neuropatii CMT.

Časné a závažné dětské epilepsie a epileptické encefalopatie

Závažné časné dětské epilepsie a epileptické encefalopatie jsou velmi různorodou skupinou onemocnění s časným nástupem epileptických záchvatů, obvykle nereagujících na léčbu, provázených vývojovou stagnací či regresem. Objasnění genetických příčin tak různorodé skupiny onemocnění umožnila až nová technologie takzvaného sekvenování nové generace. Pravděpodobnost zjištění genetické příčiny se liší u různých typů epilepsie. U vzácných a závažných, tzv. sporadických epilepsií s nástupem v dětském věku bez patologického nálezu na magnetické rezonanci mozku je v současnosti až padesátiprocentní pravděpodobnost, že se pomocí genetických metod podaří příčinu onemocnění objasnit. Ve většině případů (až 90 %) jde o záměnu nově vzniklou u pacienta, tj. nezděděnou od rodiče. Tento fakt má velký význam pro rodiny malých pacientů, protože je minimální šance, že se tak závažná diagnóza bude opakovat i u dalších potomků, jejich sourozenců. U běžnějších, tzv. familiárních epilepsií, které se vyskytují u více členů rodiny, například u rodičů i jejich dětí, je pravděpodobnost objasnění genetické příčiny nesrovnatelně nižší. V současnosti hledáme u pacientů příčiny epilepsií ve 385 genech. Laboratoř je zapojena do celoevropského výzkumu v této oblasti.

Dědičná porucha sluchu

Porucha sluchu je nejčastější smyslovou vadou, je přítomna u jednoho novorozence z 800 narozených. Více než 60 % případů má genetickou příčinu. Dědičná porucha sluchu je velice různorodá skupina, v současnosti je známo přes 200 genů, jejichž poruchy způsobují dědičnou hluchotu nebo vážnou poruchu sluchu. Sluchové vady mohou být i součástí složitějšího onemocnění, některých syndromů. Například druhá nejčastější příčina sluchových vad je delece/chybění genu STRC. Pokud má tuto vadu muž, tak bývá spojena i s neplodností, protože kromě genu STRC často chybí i gen, který je důležitý pro pohyblivost spermií. U sluchových vad se nejčastěji vyskytuje recesivní dědičnost. Tedy rodiče jsou zdraví, ale oba přenášejí poruchu ve stejném genu. Mají tak riziko 25 %, že oba předají tuto odchylku svému dítěti a u něj se projeví sluchová vada.

Hereditární spastická paraparéza / paraplegie (HSP / SPG)

Hereditární spastické paraparézy/paraplegie (HSP nebo též SPG) jsou širokou skupinou dědičných onemocnění, která se klinicky projevují postupně se zhoršující oboustrannou spasticitou (ztuhlost, křeče) a slabostí dolních končetin. Onemocnění nezkracuje očekávanou délku života, ale může vést až ke ztrátě schopnosti samostatné chůze. Symptomy onemocnění se mohou začít projevovat v kterémkoli věku. Příčinou nemoci mohou být záměny v mnoha genech, dosud jich bylo popsáno téměř dvě stě. U některých typů HSP se mohou u pacientů postupně rozvinout další velmi závažné klinické znaky: atrofie (zmenšení) částí mozku, závažné poruchy paměťových funkcí, schopnosti mluvit, postižení hybnosti a ovládání horních končetin a podobně. Laboratoř je zapojena do výzkumné činnosti v oblasti této diagnózy.