Ген HBE1

Ген HBE1 (Hemoglobin Subunit Epsilon 1) - Кодирует ε-глобин одну из субъединиц эмбрионального гемоглобина (HbE, состоящего из двух ζ- и двух ε-цепей, ζ₂ε₂).

Этот ген активен на ранних стадиях эмбрионального развития, обеспечивая кислородный обмен у зародыша.

1. Основная характеристика гена

Локализация:

• Ген HBE1 расположен на хромосоме 11 (11p15.4) в кластере β-глобиновых генов.
• Порядок генов в кластере: 5'-ε (HBE1) → G-γ → A-γ → δ → β-3'.

Структура:

• Содержит 3 экзона и Кодирует ε-субъединицу гемоглобина - белок из 146 аминокислот, входящий в состав эмбриональных гемоглобинов.

Функция:

• Экспрессируется преимущественно в эмбриональном желточном мешке.
• Две ε-цепи объединяются с ζ-цепями (α-подобными) в Hb Gower I (ζ₂ε₂) или с α-цепями в Hb Gower II (α₂ε₂) и эти формы заменяются фетальным (HbF) и взрослым (HbA) гемоглобином на поздних стадиях развития.

 2. Мутации и связанные заболевания

Гемоглобин E (HbE):

Мутация:

• Замена глутаминовой кислоты на лизин в положении 26 β-цепи (Glu26Lys, GAG→AAG) и эта мутация активирует криптический сайт сплайсинга, снижая уровень нормальной мРНК и вызывая умеренный дисбаланс α/β-цепей, аналогичный β-талассемии.

Клинические формы:

Гетерозиготы (HbAE):

• Бессимптомное носительство, возможен микроцитоз эритроцитов.

Гомозиготы (HbEE):

• Легкая гемолитическая анемия, спленомегалия, микроцитоз.

HbE/β-талассемия:

• Тяжелая анемия, задержка роста, гепатоспленомегалия. Наиболее распространенная форма β-талассемии в Азии.

Взаимодействие с α-талассемие:

• Комбинация HbE с делециями α-глобиновых генов приводит к вариабельным фенотипам: от бессимптомных форм до промежуточной талассемии (например, HbH-болезнь).

3. Эпидемиология

Распространение:

• HbE наиболее часто встречается в Юго-Восточной Азии (Таиланд, Камбоджа, Вьетнам), Северо-Восточной Индии, Бангладеш и Шри-Ланке. В некоторых регионах частота носительства достигает 60%.

Эволюционный аспект:

• Высокая частота HbE связана с естественным отбором - мутация обеспечивает частичную защиту от малярии.

4. Диагностика и исследования

Методы:

Электрофорез гемоглобина:

• Выявление аномального HbE (миграция в зоне, близкой к HbA₂).

Генетическое тестирование:

• Определение мутации в гене HBB (β-глобин), которая вызывает HbE.

Пренатальная диагностика:

• Рекомендуется для пар с риском передачи HbE/β-талассемии.

Исследования:

Регуляция экспрессии:

• Изучается роль эпигенетических факторов (например, белок SUV4-20h1) в подавлении ε-глобина у взрослых.

Терапевтические подходы:

• Использование CRISPR/Cas9 для реактивации фетального гемоглобина (HbF) у пациентов с HbE/β-талассемией.

 5. Клиническое значение

Лечение:

HbEE:

• Обычно не требует терапии, но при анемии назначают фолиевую кислоту.

HbE/β-талассемия:

• Трансфузии крови, хелатирование железа, трансплантация костного мозга.

Прогноз:

• Большинство носителей HbE имеют нормальную продолжительность жизни.
• Тяжелые формы HbE/β-талассемии могут приводить к циррозу печени и сердечной недостаточности.

 6. Актуальные направления исследований

1. Генная терапия:

• Попытки коррекции мутаций в стволовых клетках.

2. Взаимодействие с малярией:

• Изучение механизмов защиты HbE-носителей от Plasmodium falciparum.

3. Молекулярная диагностика:

• Разработка быстрых тестов для выявления HbE в эндемичных регионах.

Заключение

Ген HBE1 - играет ключевую роль в эмбриональном кроветворении, а его мутации (HbE) связаны с широким спектром гематологических нарушений.

Исследования продолжают раскрывать молекулярные механизмы заболевания и разрабатывать методы терапии, особенно для тяжелых форм талассемии.

Для подробного ознакомления с исследованиями можно обратиться к источникам.