43 варианта гена HCN1 при нарушениях развития нервной системы разделили на четыре класса в клетках HEK293
Патч-клэмп в клетках HEK293 и данные 49 пациентов: варианты с потерей функции связаны с более мягким фенотипом, варианты с усилением функции — с эпилепсией.
Исследователи функционально охарактеризовали 43 варианта гена HCN1, найденные у пациентов с нарушениями развития нервной системы, с эпилепсией и без неё. Они использовали патч-клэмп-электрофизиологию и конфокальную визуализацию в клетках HEK293 и сопоставили результаты с клиническими данными когорты из 49 пациентов. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗.
Каналы HCN1 проводят катионный ток Ih и играют центральную роль в регуляции возбудимости нейронов и синаптической интеграции. Канал экспрессируется главным образом в неокортексе и гиппокампе. Патогенные варианты HCN1 обнаружены у людей с широким спектром эпилептических расстройств: от тяжёлой developmental and epileptic encephalopathy (DEE) до более мягких форм эпилепсии doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗.
Четыре функциональных класса вариантов HCN1
По биофизическим свойствам авторы выделили четыре класса: (I) низкий ток или его отсутствие, (II) гиперполяризующий (влево) сдвиг потенциалзависимости, (III) деполяризующий (вправо) сдвиг потенциалзависимости, (IV) возникновение мгновенного тока doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗.
Связь генотипа и фенотипа, модуляторы
Варианты с потерей функции были значительно чаще у людей без эпилепсии или с более мягкими генерализованными фенотипами. Варианты с усилением функции и смешанные варианты преимущественно связаны с эпилепсией, включая все случаи DEE doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗. Случаи без эпилепсии сгруппировались в подгруппе вариантов с потерей функции, затрагивающих селективный фильтр
doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗.
Команда также проверила аллостерические модуляторы: пептиды NB6 и TRIP8b nano и малую молекулу J&J12e. В экспериментах на клетках модуляторы нормализовали функциональные свойства мутантных каналов HCN1 в трёх классах doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗.
Авторы заявляют, что результаты дают клинически значимую основу для интерпретации вариантов HCN1 с усилением и потерей функции, а направление нарушения работы канала — один из главных факторов риска и тяжести эпилепсии doi.org
Proceedings of the National Academy of Sciencesdoi.orgОткрыть источник ↗.
