Мультисистемная атрофия (МСА) является на настоящий момент неизлечимым нейродегенеративным заболеванием, характеризующимся вегетативной недостаточностью, с различными комбинациями паркинсонизма, церебеллярной атаксии и пирамидной дисфункции. Несмотря на то, что МСА негенетическое заболевание (с точки зрения классического наследования), был описан ряд семейных случаев, и эти наблюдения указывают на наличие генетической составляющей в патогенезе МСА. При совместной работе исследователей, входящих в международную группу по изучению МСА (The Multiple-System Atrophy Research Collaboration), проводился анализ сцепления в комбинации с полногеномным секвенированием образцов, полученных из семей, в которых диагноз МСА был подтвержден на аутопсии. Также был проведен мутационный анализ образцов ДНК из пяти других семей со случаями МСА, серии случаев из японской популяции (363 пациента и две группы контроля – по 520 и 2383 человека), из европейской популяции (223 пациента и 315 контрольных образцов), из Северной Америки (172 пациента и 294 контрольных образца). На основании полученных результатов проводился комплементационный тест на дрожжах и измерялась активность фермента парагидроксибензоатполипренил трансферазы. Фермент кодируется геном COQ2 и является основным в биосинтезе коэнзима Q10. Уровень коэнзима Q10 измерялся в лимфобластоидных клетках и ткани мозга с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Удалось идентифицировать гомозиготную мутацию (M78V– V343A/M78V–V343A) и компунд-гетерозиготную мутацию (R337X/V343A) в гене COQ2 в двух семьях с МСА. Более того, было обнаружено, что указанные замены в COQ2 ассоциированы с функциональной несостоятельностью энзима и встречаются в спорадических случаях МСА. Вариант V343A был обнаружен только среди случаев из японской популяции.
Таким образом, найденные в гене COQ2 мутации, приводящие к функциональным нарушениям фермента, ассоциированы с повышенным риском развития МСА в семейных и спорадических случаях, что указывает на роль COQ2 в патогенезе данного заболевания.