WAGR синдром возникает из-за отсутствия части генетического материаларасположенного на коротком плече 11 хромосомы. Удаление части генетическогоматериала называют делецией.

Все гены, за исключением некоторых, которые расположены в половых хромосомах, представлены в двойном экземпляре. Одну порцию генов каждый человек получает от матери, вторую идентичную — от отца. Те, в свою очередь, получили свои пары генов от своих родителей. Генетический материал передается от родителей через половые клетки. Половые клетки (яйцеклетка или сперматозоид) — это единственные клетки в организме, которые несут только одну копию генетического материала. Перед тем как генетический материал попадает в половую клетку, между двумя копиями генов идет перетасовка генов, и каждый родитель помещает в половую клетку генетический материал, который представляет собой микст от того материала, который он в свою очередь получил от своих родителей. Новая жизнь их тоже будет тасовать перед тем, как поместить в половую клетку для создания следующего поколения. Этот процесс называется кроссинговер. Он происходит между гомологичными участками хромосом в процессе формирования половых клеток. В процессе кроссинговера гены могут создавать новые комбинации. Такое смешивание обеспечивает разнообразие новых поколений. Для чего это нужно? Это нужно для того, чтобы обеспечить изменчивость поколения, в противном случае мы бы передавали нашим детям точные копии хромосом, полученными от одного из наших родителей, изменчивость поколений была бы крайне ограничена, что сделало бы биологическую эволюцию на Земле крайне затруднительной, а следовательно, и уменьшило бы шансы на выживание. В момент, когда проходят такие процессы, может оторваться кусочек хромосомы и получиться «делеция». Делеция — это вид мутации. Если возникла впервые, то такая мутация называется мутацией de novo (самая первая, начальная). Кроме мутаций, которые впервые возникли в организме, существуют мутации, которые передались по наследству. Мутация de novo может быть передана следующим поколениям, тогда она уже не будет называться мутацией de novo.

При WAGR синдроме часть генетического кода удалена, и генетического материала не хватает.

В природе существуют обратные состояния, когда заболевание проявляется из-за лишней копии генетического материала.

Проявление WAGR синдрома зависит от того, какие именно гены выключены в результате делеции. Всегда выпадают соседние гены. При WAGR всегда выпадают PAX6 ген и WT1 ген, что ведет к типичному проявлению заболевания. Точечные мутации гена PAX6 ведут к аниридии, а мутации WT1 ведут к возникновению опухоли Вильмса. При WAGR нет мутации этих генов — отсутствуют сами гены.

У людей с WAGRO (добавилась буква О — obesity) синдромом есть поражение гена BDNF. Этот ген экспрессируется в головном мозгу и важен в жизни нейронов. Протеин, который продуцируется под влиянием этого гена, скорее всего, участвует в регуляции насыщения, жажды и массы тела. Потеря BDNF, скорее всего, связана с ожирением, которое начинается в детском возрасте у детей с WAGRO синдромом. Пациенты с WAGRO имеют больший риск неврологических проблем, таких как снижение интеллекта, аутизм. Не изучено до конца, связан ли этот риск именно с потерей гена BDNF.

Про гены, которые выключены при WAGR синдроме, мы кое-что знаем:

WT1

WT1 — ген (Wilms tumor gene), который секретирует протеин, необходимый для нормального развития почек и гонад (яичников у женщин и яичек у мужчин). В этих тканях протеин играет роль в дифференциации клеток и апоптоза. Для проведения всех этих функций WT1 регулирует активность других генов путем связывания регионов ДНК.

Ген WT1 необходим для подавления опухоли Вильмса. Встречается вариант названия гена Wilm's tumour tumor suppressor gene 1 (ген, подавляющий развитие опухоли Вильмса). Его мутация или отсутствие ведет к увеличенному риску развития опухоли. Именно из-за вероятности вовлечения этого гена в WAGR-синдром необходим перманентный контроль за состоянием почек.

PAX6

PAX6 относится к семейству генов, которые играют критическую роль в развитии органов и тканей во время эмбрионального развития. Члены семейства PAX важны для нормального функционирования разных клеток организма после рождения. Гены семейства PAX участвуют в синтезе протеинов, которые связывают специфические участки ДНК и так контролируют активность других генов. Из-за такого свойства PAX протеины называют факторами транскрипции (transcription factors).

В период эмбрионального развития PAX6 белок активирует гены, вовлеченные в развитие глаз, мозга, спинного мозга и поджелудочной железы. PAX6 участвует в развитии нервных клеток ольфакторного тракта, которые отвечают за обоняние. В настоящее время функция PAX6 во время внутриутробного развития, скорее всего, не изучена до конца, и со временем мы получаем новые факты. После рождения PAX6 протеин регулирует множество генов в глазу.

Недостаточность функции гена PAX6 ведет к тому, что проблемы с глазами возникают после рождения.


BDNF

Ген BDNF кодирует белок, который обнаруживается в головном мозге и в спинном мозге. Этот ген играет роль в росте, созревании нервных клеток. BDNF белок активен в синапсах головного мозга. Синапсы могут изменяться и адаптироваться в ответ на опыт. BDNF белок помогает регулировать изменчивость синапсов, что очень важно для процессов обучения и памяти.

BDNF протеин найден в регионах головного мозга, которые отвечают за сытость, жажду и вес тела. Скорее всего, этот белок вносит вклад в эти процессы.

Экспрессия этого гена снижена при болезнях Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона, этот ген может играть роль в ответах на стресс и в болезнях расстройства настроения. Ген BDNF привлекает внимание многих исследователей. Существуют работы, которые изучают активность белка BDNF в головном мозгу в зависимости от физических упражнений, диеты, умственного напряжения и других состояний. Активность данного белка связывают с ментальной деятельностью и психическими состояниями, проводятся попытки влиять на его уровень.