2 милиона случая на слепота се проследиха до шепа гени за очни заболявания

Наследствените заболявания на окото причиняват най-малко 2 милиона случая на слепота по света. Идентифицирани са няколкостотин гени, които причиняват очни заболявания, но в много случаи причината е неизвестна, тъй като не са идентифицирани всички гени на очни заболявания.

В резултат на това генетичното изследване е в състояние само да определи мутацията, отговорна за слепотата само в 50 до 75% от слепите деца и младите хора.

Като очен лекар и изследовател, аз съм разочарован от липсата на лечение за моите пациенти с генетични форми на слепота като ретинит пигментоза, болест на Старгард и свързана с възрастта дегенерация на макулата. За да се справи с този проблем, моята лаборатория стартира проучване на гените, необходими за нормалното формиране и функциониране на очите. Открихме 347 гена, които, ако мутират, причиняват слепота при лабораторните мишки. От тях 261 никога не са били свързани със загуба на зрение преди нашето изследване, което публикувахме наскоро в списанието Комуникационна биология.

Вж. Също: Учени изработиха бита на човешките ябълки в антена, за да спасят нашата гледка

Нокаут мишки помагат да се идентифицират повече гени на слепота

Изследователите за пръв път идентифицираха гени на очни заболявания в края на 80-те години, като изучават семейства в САЩ с наследствени форми на ретинит пигментоза, заболяване на клетките на ретината, наречени плъхови фоторецептори при деца и млади възрастни, което води до евентуална слепота. Оттогава все повече и повече семейства са изследвани, за да добавят към списъка на ослепителните мутации в хората.

За да разберем кои гени причиняват слепота, се възползвахме от нещо, наречено технология нокаут. Изследователите инженерни нокаут мишка чрез изтриване на двете копия на всеки един ген. Това ефективно го изтрива от генома на мишката. Аномалиите са резултат, и те дават указания за функцията на "нокаутирания" ген. Мишият геном е подобен на този на хората и съдържа приблизително 22,000-25,000 гена. Досега учените по света са унищожили около 7000 гена в мишки и процесът на изучаване на тези мишки продължава.

Изобретението на нокаут миши технологии през 90-те години доведе до идентифициране на гени на очни заболявания чрез изучаване на очите на мишките с целенасочени делеции. Международният консорциум за миши фенотипи (IMPC), който се състои от повече от дузина центрове за биология на мишките в Северна Америка, Европа и Азия, има за цел да създаде нокаут мишка за всеки ген в генома на мишката. IMPC създаде и внимателно проучи над 4,364 нокаута мишки.

Чрез анализиране на записаните данни от изследванията на окото на мишките във всички IMPC центрове по целия свят, моите колеги и аз открихме, че 347 от тези нокаут мишки, всяка от които представлява един изтрит ген, имат аномалии на очите, определени от обучени очни специалисти. Аномалиите понякога включват предните структури на окото, като клепачите, роговицата и лещата, а понякога и задните структури, като ретината и зрителния нерв.

Тестване на гени на миши болки в очите при хора

Тъй като мишките и човешките геноми са сходни, много вероятно е тези новооткрити гени, ако мутират, също да причинят заболявания на човешкото око. Следващата стъпка е да се проучат тези новоприети миши гени при слепи хора. По-конкретно, ще анализираме геномите на пациенти, чието предшестващо генетично изследване не може да свърже тяхното състояние с един от предишните гени на очни заболявания.

Добавянето на стотици нови гени на очни заболявания в това проучване ще помогне на очните лекари като мен по целия свят да предоставят по-точни генетични диагнози на нашите пациенти. За да потвърдим тези гени при хората, планираме да създадем панел от тези нови 261 гени, които могат да бъдат сканирани за мутации.

Освен това, самите нокаут мишки ще служат като обществено достъпни изследователски модели за новооткритите очни болестни гени. Всички тези нокаут мишки са достъпни за всички изследователи и могат да бъдат поръчани от IMPC хранилището за допълнителни научни изследвания и терапевтични открития. Тези миши модели могат да се използват за тестване на нови лекарства, генни терапии и подходи на стволови клетки.

Нокаут мишки ни научават за генетиката

Научните открития на IMPC бързо развиват нашето разбиране за хилядите гени и молекули, които са в основата на много човешки болестни процеси. Във всяка органна система на тялото изследователите откриват много гени, които никога не са били свързани с болестта. Резултатите от проекта IMPC, включително гените на очните заболявания, могат да ускорят диагностичните възможности и да идентифицират нови цели за нови терапии.

Виж също: Стресът може да повлияе на вашата визия, че експертите по очите продължиха да пренебрегват

Надявам се, че очните лекари в големите университети и центровете за очите ще направят препратка към нашия списък от 261 нови гени на очни заболявания от мишки с генетичната последователност на техните човешки пациенти, при които не са открили мутация, която причинява заболяване.

Надяваме се, че нашият списък от гени ще насочва нашите колеги към генетичния виновник в много случаи и ще осигури както специфична диагноза, така и път към евентуално лечение на тези семейства, страдащи от наследени форми на слепота.

Тази статия е първоначално публикувана на The Conversation от Ala Moshiri. Прочетете оригиналната статия тук.