2 milijona primerov slepote izsledili nazaj do peščice genov za bolezni oči

Dedne bolezni očesa predstavljajo vsaj 2 milijona primerov slepote po vsem svetu. Ugotovljeno je bilo nekaj sto genov, ki povzročajo očesne bolezni, vendar v mnogih primerih vzrok ni znan, ker niso bili identificirani vsi geni očesnih bolezni.

Posledično lahko genetsko testiranje ugotovi le mutacijo, ki je odgovorna za slepoto le 50 do 75 odstotkov slepih otrok in mladih odraslih.

Kot očesni zdravnik in raziskovalec sem razočaran zaradi pomanjkanja zdravljenja za moje bolnike z genetskimi oblikami slepote, kot so retinitis pigmentosa, Stargardtova bolezen in starostna degeneracija makule. Za rešitev tega problema je moj laboratorij sprožil študijo genov, ki so potrebni za normalno tvorbo in delovanje oči. Odkrili smo 347 genov, ki pri mutacijah povzročijo slepoto pri laboratorijskih miših. Od tega jih 261 še nikoli ni bilo povezano z izgubo vida pred našo študijo, ki smo jo nedavno objavili v reviji Komunikacijska biologija.

Glej tudi: Znanstveniki so naredili bitove človeških očes v posodici, da bi rešili naš pogled

Knockout miši pomagajo identificirati več genov za slepoto

Raziskovalci so prvič odkrili gene očesnih bolezni v poznih 80-ih letih, ko so študirali družine v Združenih državah z dednimi oblikami retinitisa pigmentosa, boleznijo mrežnic, imenovanih rodni fotoreceptorji pri otrocih in mlajših odraslih, kar vodi do morebitne slepote. Od takrat se je vse več družin preučilo, da bi dodali seznam slepih mutacij pri ljudeh.

Da bi ugotovili, kateri geni povzročajo slepoto, smo izkoristili nekaj, kar se imenuje knockout tehnologija. Raziskovalci izdelajo miško za izločanje z brisanjem obeh kopij vsakega posameznega gena. To ga učinkovito izbriše iz genoma miši. Nastanejo nenormalnosti in zagotavljajo namige o funkciji "knock out" gena. Genom miši je podoben človeškemu in vsebuje približno 22.000 do 25.000 genov. Doslej so znanstveniki po svetu iztrebili okoli 7.000 genov pri miših in proces proučevanja teh miši je v teku.

Izum tehnologije knockout mišk v devetdesetih letih je povzročil identifikacijo genov očesnih bolezni s preučevanjem oči miši s ciljno izbrisanim. Mednarodni konzorcij za fenotipizacijo miši (IMPC), ki ga sestavlja več kot ducat centrov za biologijo miši po vsej Severni Ameriki, Evropi in Aziji, je namenjen ustvarjanju miške za izločanje vseh genov v mišem. IMPC je ustvaril in skrbno pregledal več kot 4.364 miši za izločanje.

Z analizo zabeleženih podatkov iz očesnih pregledov miši v vseh IMPC centrih po vsem svetu so moji kolegi in jaz ugotovili, da je imelo 347 teh miši, ki predstavljajo en sam izbrisani gen, nepravilnosti oči, kot so jih določili usposobljeni očesni strokovnjaki. Nenormalnosti včasih vključujejo sprednje strukture očesa, kot so veke, roženica in leča, včasih pa tudi posteriorne strukture, kot sta mrežnica in optični živec.

Testiranje genov pri miših oči pri ljudeh

Ker so mišji in človeški genomi podobni, je zelo verjetno, da ti na novo identificirani geni, če so mutirani, povzročajo tudi človeške očesne bolezni. Naslednji korak je preučiti te na novo vključene mišje gene pri slepih bolnikih. Natančneje, analizirali bomo genome bolnikov, katerih predhodno genetsko testiranje ni povezovalo njihovega stanja z enim od prej znanih genov očesnih bolezni.

Dodatek na stotine novih genov za očesne bolezni v tej raziskavi IMPC bo pomagal očesnim zdravnikom, kot sem jaz po vsem svetu, da našim pacientom zagotovijo natančnejše genetske diagnoze. Za potrditev teh genov pri ljudeh načrtujemo ustvariti skupino teh 261 genov, ki jih je mogoče skenirati za mutacije.

Poleg tega bodo samonikali miši služili kot javno dostopni raziskovalni modeli za na novo odkrite gene očesnih bolezni. Vse te mišice so na voljo vsem raziskovalcem in jih je mogoče naročiti iz skladišča IMPC za dodatne znanstvene študije in terapevtska odkritja. Ti modeli miši se lahko uporabljajo za testiranje novih zdravil, genskih terapij in pristopov matičnih celic.

Knockout miši nas učijo o genetiki

Znanstvena odkritja IMPC hitro pospešujejo naše razumevanje na tisoče genov in molekul, ki so osnova mnogih človeških procesov bolezni. V vsakem organskem sistemu telesa raziskovalci najdejo številne gene, ki niso bili nikoli povezani z boleznijo. Rezultati projekta IMPC, vključno z genskimi boleznimi očesa, so lahko izboljšali diagnostične zmogljivosti in določili nove cilje za nove terapije.

Glej tudi: Stres lahko vpliva na vašo vizijo, ki so jo strokovnjaki za oči dolgo prezrli

Upam, da bodo očesni zdravniki na večjih univerzah in očesnih centrih primerjali naš seznam 261 genov novih očesnih bolezni od miši z genetskim zaporedjem njihovih bolnikov, pri katerih niso našli mutacije, ki povzroča bolezen.

Upamo, da bo naš seznam genov v mnogih primerih vodil naše kolege k genetskemu krivcu in zagotovil tako specifično diagnozo kot pot do morebitnega zdravljenja tistih družin, ki so jih prizadele dedne oblike slepote.

Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru Ala Moshiri. Preberite izvirni članek tukaj.