दो घरेलू बिल्ली भाइयों में मार्फ़न सिंड्रोम का निदान किया गया था, जो दुनिया में बिल्ली के समान मामलों का पहला आणविक प्रमाण प्राप्त हुआ था

सार:

पहली बार, वैज्ञानिकों ने घरेलू बिल्लियों में मार्फ़न सिंड्रोम के निश्चित आणविक प्रमाण प्राप्त किए हैं। कॉर्नेल यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ वेटरनरी मेडिसिन और बेकर इंस्टीट्यूट फॉर एनिमल हेल्थ के शोधकर्ताओं ने पाया कि गैरी और शैगी नाम के दो बिल्ली भाइयों ने एक ही समय में मार्फान सिंड्रोम की विशिष्ट विशेषताएं विकसित कीं, और आनुवंशिक अनुक्रमण के माध्यम से पुष्टि की कि इसका कारण एफबीएन 1 जीन असामान्यताओं से संबंधित था। 19 सितंबर को साइंटिफिक रिपोर्ट्स में प्रकाशित अध्ययन को घरेलू बिल्लियों में मार्फ़न सिंड्रोम का पहला पूर्ण नैदानिक ​​​​और आणविक लक्षण वर्णन माना जाता है।

ये दोनों बिल्लियाँ बचपन से ही सामान्य बिल्लियों से अलग शारीरिक विशेषताएं दिखाती हैं। उनके अंग काफी लंबे थे। जैसे-जैसे वे बड़े हुए, पशु चिकित्सकों को पता चला कि दोनों आँखों के लेंस विस्थापित हो गए थे और महाधमनी की जड़ें फैली हुई थीं। निष्कर्षों का संयोजन मनुष्यों में मार्फ़न सिंड्रोम की क्लासिक विशेषताओं के साथ इतना सुसंगत था कि शोधकर्ताओं को संदेह होने लगा कि उनमें आनुवंशिक विकार हो सकता है, जिसे पहले कभी बिल्लियों में स्पष्ट रूप से दर्ज नहीं किया गया था।

मार्फान सिंड्रोम एक आनुवंशिक विकार है जो पूरे शरीर में संयोजी ऊतक को प्रभावित करता है। संयोजी ऊतक व्यापक रूप से रक्त वाहिकाओं, हड्डियों, स्नायुबंधन, त्वचा, आंखों आदि में पाया जाता है, इसलिए रोग केवल एक अंग को प्रभावित नहीं करता है। मानव रोगियों में, मार्फ़न सिंड्रोम आमतौर पर अंगों और उंगलियों के असामान्य पतलेपन, आंख के लेंस की अव्यवस्था और महाधमनी के फैलाव के रूप में प्रकट होता है। महाधमनी के घाव विशेष रूप से ध्यान देने योग्य हैं, क्योंकि गंभीर मामलों में, वे महाधमनी धमनीविस्फार का कारण बन सकते हैं या यहां तक ​​कि जीवन के लिए खतरा भी हो सकते हैं।

फिर शोधकर्ताओं ने गैरी और शैगी पर आनुवंशिक विश्लेषण किया, यह निर्धारित करने की उम्मीद में कि क्या वे वास्तव में मार्फ़न सिंड्रोम से पीड़ित थे, जो मनुष्यों के समान है। संपूर्ण-जीनोम अनुक्रमण से अंततः पता चला कि दोनों बिल्लियों में FBN1 जीन की दो असामान्य प्रतियां थीं, प्रत्येक माता-पिता से एक।

एफबीएन1 जीन फाइब्रिलिन-1 नामक प्रोटीन के उत्पादन के लिए जिम्मेदार है, जो मनुष्यों और जानवरों में संयोजी ऊतक का एक महत्वपूर्ण घटक है। फाइब्रिलिन-1 लोचदार फाइबर संरचना के निर्माण और रखरखाव में शामिल है। इसलिए, FBN1 की असामान्यता एक ही समय में कई प्रणालियों जैसे हड्डियों, आंखों और रक्त वाहिकाओं को प्रभावित कर सकती है।

इस खोज के बारे में एक और बेहद खास बात है. मनुष्यों में, मार्फ़न सिंड्रोम के लिए आमतौर पर बीमारी पैदा करने के लिए रोगजनक वैरिएंट वाले FBN1 जीन की केवल एक प्रति की आवश्यकता होती है, जिसका अर्थ है कि यह एक ऑटोसोमल प्रमुख बीमारी है। लेकिन गैरी और शैगी ने एक ही समय में FBN1 की दो असामान्य प्रतियां ले लीं।

सामान्य आनुवंशिक तंत्र के अनुसार, यदि दोनों FBN1 प्रतियों में गंभीर कार्यात्मक दोष हैं, तो यह सैद्धांतिक रूप से अधिक गंभीर बीमारियों का कारण बन सकता है और वयस्कता तक जीवित रहने में भी कठिनाई हो सकती है। इसलिए शोधकर्ताओं ने आगे अध्ययन किया कि इन दो असामान्य जीनों ने फाइब्रिलिन-1 के उत्पादन को कैसे प्रभावित किया।

यह पाया गया कि इस FBN1 उत्परिवर्तन ने जीन को पूरी तरह से बंद नहीं किया, लेकिन जीन के RNA की स्प्लिसिंग प्रक्रिया को प्रभावित किया। विशेष रूप से, असामान्य उत्परिवर्तन एफबीएन1 जीन के एक्सॉन 22 के निकट स्प्लिसिंग क्षेत्र में स्थित होता है, जिससे प्रसंस्करण के दौरान कुछ आरएनए प्रतिलेख एक्सॉन 22 को छोड़ देते हैं।

शोधकर्ताओं ने प्रभावित बिल्लियों के पूरक डीएनए का विश्लेषण करने के लिए ऑक्सफोर्ड नैनोपोर अनुक्रमण तकनीक का उपयोग किया और पाया कि लगभग 73% प्रतिलेखों में एक्सॉन 22 स्किपिंग थी। यह फाइब्रिलिन-1 के महत्वपूर्ण संरचनात्मक क्षेत्रों को नुकसान पहुंचाता है और इसके सामान्य कार्य को कम कर देता है।

लेकिन शेष प्रतिलेख अभी भी सामान्य तरीके से जोड़े जाने में सक्षम थे, इसलिए बिल्ली कोशिकाओं ने सामान्य फाइब्रिलिन -1 बनाने की क्षमता पूरी तरह से नहीं खोई। शोधकर्ता इस स्थिति को "कम-कार्यात्मक" या "आंशिक रूप से संरक्षित" संस्करण के रूप में संदर्भित करते हैं, जिसका अर्थ है कि यद्यपि दोनों बिल्लियों में आनुवंशिक स्तर पर दो असामान्य प्रतियां हैं, फिर भी वे वास्तविक आणविक स्तर पर सामान्य FBN1 फ़ंक्शन का हिस्सा बरकरार रखती हैं।

शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि यह संभवतः बताता है कि क्यों गैरी और शैगी असामान्य FBN1 की दो प्रतियां ले जाने के बावजूद वयस्कता में जीवित रहने में सक्षम थे। यदि यह वैरिएंट फ़ाइब्रिलिन-1 उत्पादन को पूरी तरह से अवरुद्ध कर देता है, तो रोग अधिक गंभीर हो सकता है।

शोधकर्ताओं ने बिल्लियों में से एक के महाधमनी ऊतक की पैथोलॉजिकल जांच भी की और पाया कि महाधमनी में लोचदार फाइबर क्षतिग्रस्त और टूट गए थे। यह हिस्टोलॉजिकल परिवर्तन मानव मार्फान सिंड्रोम में बिगड़ा हुआ फाइब्रिलिन -1 फ़ंक्शन के कारण महाधमनी मध्य परत में अपक्षयी परिवर्तनों के अनुरूप है, जो इस निर्णय का समर्थन करता है कि दोनों बिल्लियां ऊतक संरचना स्तर से मार्फान सिंड्रोम से पीड़ित हैं।

इसके अलावा, शोधकर्ताओं को 1,000 से अधिक बिल्लियों के नियंत्रण समूह में एक ही FBN1 वैरिएंट नहीं मिला, जिससे जीन वैरिएंट और दो बिल्लियों की असामान्य अभिव्यक्तियों के बीच संबंध की विश्वसनीयता और बढ़ गई।

यह अध्ययन कॉर्नेल यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ वेटरनरी मेडिसिन और बेकर इंस्टीट्यूट फॉर एनिमल हेल्थ के नेतृत्व में किया गया था, और बेल्जियम में गेन्ट यूनिवर्सिटी, पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय और न्यूयॉर्क में श्वार्ज़मैन एनिमल मेडिकल सेंटर के सहयोग से पूरा किया गया था। शोध दल ने कई स्तरों पर दो बिल्लियों की असामान्य अभिव्यक्तियों और आनुवंशिक आधार की पुष्टि करने के लिए पशु चिकित्सा नैदानिक ​​​​परीक्षा, इमेजिंग और हिस्टोपैथोलॉजिकल विश्लेषण और पूरे जीनोम अनुक्रमण को संयुक्त किया।

शोधकर्ताओं का कहना है कि यह खोज पशु चिकित्सकों को भविष्य में सामने आने वाले ऐसे ही मामलों की पहचान करने में मदद कर सकती है। पहले, क्योंकि बिल्लियों में कभी भी मार्फ़न सिंड्रोम का स्पष्ट रूप से प्रलेखित मामला नहीं था, जब पशु चिकित्सकों ने असामान्य रूप से लंबे अंगों, लेंस लूक्सेशन और महाधमनी फैलाव जैसे लक्षणों की खोज की थी, तो इसका उल्लेख करने के लिए फ़ेलिन मार्फ़न सिंड्रोम के लिए कोई परिपक्व नैदानिक ​​​​ढांचा नहीं था।

इस मामले की पुष्टि के साथ, यदि पशुचिकित्सक भविष्य में लक्षणों का एक समान संयोजन पाते हैं तो वे FBN1 जीन के परीक्षण पर विचार कर सकते हैं, जिससे निदान की सटीकता में सुधार होगा। शोधकर्ताओं का यह भी मानना ​​है कि ये निष्कर्ष भविष्य में बिल्ली के आनुवंशिक परीक्षण उपकरणों के विकास के लिए आधार प्रदान कर सकते हैं।

इन दोनों बिल्लियों के मामलों में कुछ तुलनात्मक चिकित्सा अनुसंधान मूल्य भी हैं। मनुष्यों में मार्फ़न सिंड्रोम का लंबे समय से अध्ययन किया गया है, लेकिन जानवरों में ऐसे मामले जो स्वाभाविक रूप से होते हैं और मानव रोग के समान लक्षण दिखाते हैं, असामान्य हैं। इसलिए, गैरी और शैगी एफबीएन1 जीन फ़ंक्शन और संयोजी ऊतक रोगों के अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण प्राकृतिक पशु मॉडल बन सकते हैं।

विशेष रूप से उल्लेखनीय बात यह है कि दो असामान्य FBN1 प्रतियां ले जाने वाली दो बिल्लियाँ अभी भी वयस्कता में जीवित रहने में सक्षम हैं, जिससे वैज्ञानिकों को FBN1 फ़ंक्शन गिरावट की विभिन्न डिग्री का अध्ययन करने के नए अवसर मिलते हैं। शोधकर्ता आगे देख सकते हैं कि आंखों, हड्डियों और महाधमनी जैसी विविध प्रणालियों में असामान्यताएं दिखाई देने से पहले जीन फ़ंक्शन किस हद तक कम हो जाता है।

वर्तमान में, यह शोध मुख्य रूप से रोग की नैदानिक ​​​​अभिव्यक्तियों और आनुवंशिक तंत्र की पुष्टि करता है, और इसका मतलब यह नहीं है कि बिल्लियों या मनुष्यों में मार्फ़न सिंड्रोम के लिए नए उपचार तदनुसार विकसित किए जा सकते हैं। शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि भविष्य में और अधिक मामले और प्रयोगात्मक अध्ययन की आवश्यकता है ताकि यह समझा जा सके कि एफबीएन1 असामान्यताएं बिल्ली के शरीर को कैसे प्रभावित करती हैं, और इस बिल्ली के मामले और मानव मार्फन सिंड्रोम के बीच किस हद तक जैविक समानताएं हैं।

गैरी और शैगी के लिए, उनके असामान्य रूप से लंबे अंग शुरू में सिर्फ एक कॉस्मेटिक विचित्रता थी, लेकिन आगे की जांच से पूरे शरीर में आंखों, महाधमनी और संयोजी ऊतक से जुड़े एक आनुवंशिक विकार का पता चला। इस अध्ययन ने न केवल पहली बार आणविक स्तर पर घरेलू बिल्लियों में मार्फ़न सिंड्रोम की पुष्टि की, बल्कि यह भी प्रदर्शित किया कि व्यक्तिगत पालतू जानवरों की नैदानिक ​​​​टिप्पणियों और आधुनिक आनुवंशिक अनुक्रमण के संयोजन से आनुवंशिक बीमारियों की खोज की जा सकती है जो पहले कभी चिकित्सा और पशु चिकित्सा के क्षेत्र में दर्ज नहीं की गई हैं।