KI SpotlightNewsKI-Tool und Fruchtfliegen identifizieren BRSK1 als Ursache seltener Entwicklungsstörung
Forschende des Baylor College of Medicine, des Duncan NRI und des Texome Project haben mithilfe des KI-Tools AI-MARRVEL und Fruchtfliegen-Experimenten Varianten im BRSK1-Gen als wahrscheinliche Ursache einer seltenen, komplexen neurodevelopmentalen Störung identifiziert. Die Studie erscheint im Amer
Mit KI erstellt◆ Fakten auf einen Blick
- Die Studie erscheint im American Journal of Human Genetics.
- Das Projekt begann mit einem Kind im Texome Project; Standardanalysen fanden keine Ursache, das KI-Tool AI-MARRVEL markierte eine seltene BRSK1-Variante als vielversprechenden Kandidaten.
- Über das Forschungsnetzwerk GeneMatcher wurden weitere Familien gefunden; insgesamt wurden 10 Betroffene aus 7 unabhängigen Familien untersucht.
- Alle Betroffenen zeigten ein gewisses Maß an Entwicklungsverzögerung; das Spektrum umfasste Sprach- und Sprechstörungen, Intelligenzminderung, Autismus-Spektrum-Störung, ADHS, Angst, Hypotonie, Mikrozephalie und teils Krampfanfälle. Die Schwere der Symptome variierte selbst bei gleicher Variante erheblich.
- Zur Validierung der klinischen Befunde wurde Drosophila melanogaster als Modellorganismus eingesetzt.
- BRSK1 kodiert die gehirnspezifische Serin/Threonin-Kinase 1 und spielt Rollen bei neuronaler Polarisation, Neurotransmitter-Freisetzung, mitochondrialer Dynamik und neuronaler Reifung.
KI-Tool und Fruchtfliegen identifizieren BRSK1 als Ursache seltener Entwicklungsstörung
Forschende des Baylor College of Medicine, des Duncan Neurological Research Institute am Texas Children's Hospital und des Texome Project haben Varianten im BRSK1-Gen als wahrscheinliche Ursache einer seltenen, komplexen neurodevelopmentalen Störung identifiziert. Die Studie erscheint im American Journal of Human Genetics. Damit erhalten Betroffene, die zuvor keine Erklärung für ihre Erkrankung hatten, eine mögliche genetische Diagnose.
Das Projekt begann mit einem Kind, das im Texome Project aufgenommen war – einem Programm, das kostenlose genetische Tests für medizinisch unterversorgte Personen mit seltenen, ungeklärten Erkrankungen anbietet. Standardgenetische Analysen eines Elternteils und des betroffenen Kindes lieferten keine Erklärung. Erst als das neue, auf künstlicher Intelligenz basierende Tool AI-MARRVEL die Genomdaten analysierte, markierte es die seltene Veränderung im BRSK1-Gen als vielversprechenden Kandidaten für eine genetische Diagnose. Das KI-Tool priorisiert dabei seltene Varianten mit potenziell schädlicher Wirkung, indem es die Genomdaten mit umfangreichen Referenzdatenbanken abgleicht und Vorhersagen zur Pathogenität trifft – so wurde die BRSK1-Variante als aussichtsreicher Kandidat eingestuft.
Über das Forschungsnetzwerk GeneMatcher meldeten weitere Familien seltene Varianten im selben Gen. Insgesamt wurden zehn Betroffene aus sieben unabhängigen Familien untersucht. Zur Validierung der klinischen Befunde setzten die Forschenden Drosophila melanogaster als Modellorganismus ein.
Symptome und Validierung: Vom ungeklärten Fall zur Diagnose
Alle Betroffenen zeigten ein gewisses Maß an Entwicklungsverzögerung; das Spektrum umfasste Sprach- und Sprechstörungen, Intelligenzminderung, Autismus-Spektrum-Störung, Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS), Angst, Hypotonie, Mikrozephalie und teils Krampfanfälle. Die Schwere der Symptome variierte selbst bei Familienmitgliedern mit identischer Variante erheblich, was auf eine ausgeprägte variable Expressivität hinweist.
BRSK1 kodiert die gehirnspezifische Serin/Threonin-Kinase 1, die fast ausschließlich im Gehirn exprimiert wird und für neuronale Polarisation, Neurotransmitter-Freisetzung, mitochondriale Dynamik und neuronale Reifung essenziell ist. Zur Validierung der klinischen Befunde wurde Drosophila melanogaster als Modellorganismus eingesetzt. Die Experimente mit den Fruchtfliegen bestätigten, dass der Funktionsverlust von BRSK1 zu neuronalen Entwicklungsstörungen führt, die mit den klinischen Symptomen der Betroffenen übereinstimmen – so zeigten die Fliegen reproduzierte Entwicklungsverzögerungen und neuronale Defekte, die die Kausalität der BRSK1-Varianten untermauern. Die Ergebnisse liefern eine mögliche genetische Erklärung für die zuvor ungeklärten Entwicklungsstörungen der Betroffenen.
