2 milióny prípadov slepoty sledované späť na niekoľko génov očných chorôb

Dedičné ochorenia oka predstavujú najmenej 2 milióny prípadov slepoty na celom svete. Bolo identifikovaných niekoľko stoviek génov, ktoré spôsobujú očné ochorenia, ale v mnohých prípadoch nie je príčina známa, pretože neboli identifikované všetky gény očných ochorení.

Výsledkom je, že genetické testovanie je schopné určiť mutáciu, ktorá je zodpovedná za slepotu len u 50 až 75 percent slepých detí a mladých dospelých.

Ako očný lekár a výskumník som frustrovaný nedostatkom liečby pre svojich pacientov s genetickými formami slepoty, ako je retinitis pigmentosa, Stargardtova choroba a vekom podmienená makulárna degenerácia. Na riešenie tohto problému, moje laboratórium spustilo štúdiu génov potrebných pre normálnu tvorbu očí a funkciu. Objavili sme 347 génov, ktoré v prípade mutácie spôsobujú slepotu u laboratórnych myší. Z toho 261 nikdy nebolo spojených so stratou zraku pred naším štúdiom, ktoré sme nedávno uverejnili v časopise Komunikačná biológia.

Pozri tiež: Vedci Gits Bity ľudského očné bulvy v miske zachrániť náš zrak

Knockout Myš Pomocník Identifikovať viac slepých génov

Výskumníci najprv identifikovali gény očných ochorení na konci 80. rokov štúdiom rodín v Spojených štátoch s dedičnými formami retinitis pigmentosa, ochorenia retinálnych buniek nazývaných fotoreceptory tyčiniek u detí a mladých dospelých, čo vedie k prípadnej slepote. Odvtedy sa čoraz viac rodín študovalo, aby sa pridali do zoznamu oslepujúcich mutácií u ľudí.

Aby sme zistili, ktoré gény spôsobujú slepotu, využili sme niečo, čo sa nazýva technológia knockout. Výskumníci inžinieri knockout myšou odstránením oboch kópií jedného génu. Toto ho účinne vymaže z genómu myši. Výsledkom sú abnormality a poskytujú informácie o funkcii „knock out“ génu. Myšací genóm je podobný ako u ľudí a obsahuje približne 22 000 až 25 000 génov. Doteraz vedci na celom svete vyradili asi 7000 génov u myší a proces štúdia týchto myší pokračuje.

Vynález technológie knockout myší v deväťdesiatych rokoch viedol k identifikácii génov ochorenia oka skúmaním očí myší s cielenými deléciami. Medzinárodné konzorcium Mouse Phenotyping Consortium (IMPC), ktoré sa skladá z viac ako tucet biologických centier pre myši v Severnej Amerike, Európe a Ázii, si kladie za cieľ vytvoriť knockout myš pre každý gén v myšom genóme. IMPC vytvoril a starostlivo preskúmal viac ako 4 364 knockoutovaných myší.

Moji kolegovia a ja sme zistili, že analýzou zaznamenaných údajov z testov na očiach myší vo všetkých centrách IMPC po celom svete sa zistilo, že 347 z týchto knockoutovaných myší, z ktorých každá predstavuje jeden deletovaný gén, má očné abnormality, ako ich určili vyškolení oční experti. Tieto abnormality niekedy zahŕňali predné štruktúry oka, ako sú očné viečka, rohovka a šošovky a niekedy aj zadné štruktúry, ako je sietnica a zrakový nerv.

Testovanie myšacích očných ochorení Gény u ľudí

Keďže myšie a ľudské genómy sú podobné, je vysoko pravdepodobné, že tieto novo identifikované gény, ak sú mutované, tiež spôsobujú ochorenia ľudského oka. Ďalším krokom je štúdium týchto novo implikovaných myších génov u slepých ľudských pacientov. Konkrétne budeme analyzovať genómy pacientov, ktorých predchádzajúce genetické testovanie nemohlo spojiť ich stav s jedným z predtým známych génov očných ochorení.

Pridanie stoviek nových génov očných ochorení v tejto štúdii IMPC pomôže očným lekárom, ako som ja na celom svete, poskytovať našim pacientom presnejšie genetické diagnózy. Na overenie týchto génov u ľudí plánujeme vytvoriť panel týchto nových 261 génov, ktoré možno skenovať na mutácie.

Samotné knockoutované myši budú slúžiť ako verejne dostupné výskumné modely pre novo objavené gény očných ochorení. Všetky tieto knockout myši sú dostupné všetkým výskumníkom a môžu byť objednané z IMPC úložiska pre ďalšie vedecké štúdie a terapeutické objavy. Tieto myšie modely sa môžu použiť na testovanie nových liekov, génovej terapie a prístupov kmeňových buniek.

Knockout Myši nás učia o genetike

Vedecké objavy IMPC urýchľujú naše chápanie tisícov génov a molekúl, ktoré sú základom mnohých procesov ľudských chorôb. V každom orgánovom systéme tela výskumníci nájdu mnoho génov, ktoré nikdy neboli spojené s chorobou. Výsledky projektu IMPC, vrátane génov očných ochorení, by mohli zlepšiť diagnostickú schopnosť a identifikovať nové ciele pre nové terapie.

Pozri tiež: Stres môže mať vplyv na vaše vízie, že oko experti dlho ignorované

Dúfam, že oční lekári na veľkých univerzitách a očných centrách budú odkazovať na náš zoznam 261 nových génov očných ochorení z myší s genetickou sekvenciou ich ľudských pacientov, u ktorých nenašli žiadnu mutáciu, ktorá spôsobuje ochorenie.

Dúfame, že náš zoznam génov povedie našich kolegov k genetickému vinníkovi v mnohých prípadoch a poskytne tak špecifickú diagnózu, ako aj cestu vpred smerom k prípadnej liečbe tých rodín postihnutých dedičnými formami slepoty.

Tento článok bol pôvodne uverejnený na Konverzácii Ala Moshiri. Prečítajte si pôvodný článok.