Гемимегаленцефалия (HME) - редкий порок развития коры головного мозга, характеризующийся расширением всего полушария головного мозга из-за дефектов миграции нейронов и дефектов пролиферации.

Целью данного исследования было выявление генетических вариантов генов сигнального пути mTOR, а также других параллельных путей.

В последнее время дефекты протеинкиназы mTOR (мишень рапамицина у млекопитающих) и связанный с ней путь, коррелировали с гемимегаленцефалией (HME). mTOR действует как центральный регулятор важных физиологических клеточных функций, таких как рост и пролиферация, метаболизм, аутофагия, смерть и выживание. Это исследование было направлено на выявление специфических вариантов генов сигнального пути mTOR у пациентов с диагнозом HME.

Используя секвенирование ампликона и цельного экзома (WES), образцов резецированного мозга и парной крови от пяти пациентов с HME, смогли идентифицировать варианты патогенной мозаики в генах пути mTOR MTOR, PIK3CA и DEPDC5. Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что соматические варианты генов пути PI3K-Akt-mTOR способствуют HME. Tакже приведены данные  одного пациента с патогенным вариантом гена DEPDC5, который усиливает роль DEPDC5 в структурных изменениях коры вследствие гиперактивации mTORC1. Эти результаты также дают представление о том, что в развитии мозга возникали эти варианты. Предполагается, что ранний вариант развития затрагивает большее количество клеток и приводит к большему уродству, тогда как тот же вариант, возникающий позже в развитии, может вызвать незначительный уродство.

В будущем, многочисленные соматические варианты в известных или новых генах, несомненно будут обнаружены в резецированных образцах мозга, что позволит провести корреляцию между генотипами и фенотипами и позволить генетический клинический диагноз, который может помочь предсказать исход данного пациента.

Таким образом, соматические варианты, идентифицированные в HME, могут привести к порокам развития коры путем изменения сигнального каскада mTOR. В соответствии с этим, положительно регулируемая передача сигналов mTOR была обнаружена в ткани головного мозга двух пациентов (HME 6584 и HME 4146), у которых  идентифицировали варианты соматической миссенс в MTOR.  Также пришли к выводу, что HME вызван новыми вариантами в генах PIK3CA, AKT3 и MTOR, характеризуя эти варианты как одну из молекулярных причин HME.
 
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32140648
Garcia CAB, Carvalho SCS, Yang X, Ball LL, George RD, James KN, Stanley V, Breuss MW, Thomé U, Santos MV, Saggioro FP, Neder Serafini L, Silva WA Jr, Gleeson JG, Machado HR.  mTOR pathway somatic variants and the molecular pathogenesis of hemimegalencephaly. Epilepsia Open. 2020 Jan 26;5(1):97-106. doi: 10.1002/epi4.12377.