AIとハエ研究、BRSK1遺伝子を希少神経発達障害と特定

ベイラー医科大学とテキサス小児病院ドゥンカン神経研究所、テキソームプロジェクトは、人工知能解析とショウジョウバエモデルを用いた実験により、稀な神経発達障害の原因遺伝子BRSK1の機能異常を特定した。本研究成果は学術誌アメリカ人間遺伝学雑誌に掲載された。 研究は希少・未診断疾患へ無料遺伝子検査を提供するテキソームプロジェクトに登録された患者データから始動した。従来の家系解析では原因不明だった症例に対し、AIゲノム解析ツールAI-MARRVELがBRSK1遺伝子の変異を候補として浮上させた。共同研究ネットワークGeneMatcherを通じて7家系10名の患者変異を同定した。臨床所見では発達遅滞、言語・知的障害、自閉症スペクトラム、注意欠如・多動症、不安、低張性、小頭症が共通し、一部にてんかんも認められた。同一変異保有者間でも症状重篤度に差が見られる表現型可変性が確認された。 変異の機序解明には、ヒトと保守的経路を共有するショウジョウバエ（対応遺伝子sff）が用いられた。正常ヒトBRSK1遺伝子の導入によりバエの運動・神経障害はほぼ修復されたが、患者由来の変異遺伝子では修復が不完全であり、変異がタンパク質活性を完全に阻害しないものの機能低下を引き起こすことを実証した。さらに、BRSK1機能低下が神経筋結合の異常増殖と微小管組織タンパク質の蓄積を招き、神経発達およびシナプス伝達に支障をきたす生物学的経路が特定された。 本研究は、AI駆動の遺伝子発見とモデル生物を用いた機能検証の組み合わせが、希少疾患の病因解明と臨床診断への応用に有効であることを示した。テキサス州の医療アクセス向上を目指して設立されたプロジェクトの実績を強化するものであり、遺伝性神経疾患の診断ガイドライン刷新と、将来的な患者家族への臨床的恩恵が期待されている。