2 miliony případů slepoty vysledované zpět na několik genů očních onemocnění

Zděděná onemocnění oka představují nejméně 2 miliony případů slepoty na celém světě. Bylo identifikováno několik stovek genů, které způsobují oční onemocnění, ale v mnoha případech je příčina neznámá, protože nebyly identifikovány všechny geny očních onemocnění.

Výsledkem je, že genetické testování je schopno určit pouze mutaci zodpovědnou za slepotu pouze u 50 až 75% slepých dětí a mladých dospělých.

Jako oční lékař a výzkumný pracovník jsem frustrovaný nedostatkem léčby pro své pacienty s genetickými formami slepoty, jako je retinitis pigmentosa, Stargardtova choroba a věkem podmíněná makulární degenerace. Abychom tento problém vyřešili, moje laboratoř zahájila studii genů potřebných pro normální tvorbu a funkci očí. Objevili jsme 347 genů, které v případě mutace způsobují slepotu u laboratorních myší. Z toho 261 nikdy nebylo spojeno se ztrátou zraku před naším studiem, které jsme nedávno zveřejnili v časopise Komunikační biologie.

Viz také: Vědci Grew Bits of Human Eyeballs v misce zachránit náš zrak

Knockout myši pomáhají identifikovat více slepých genů

Výzkumníci nejprve identifikovali geny očních onemocnění v pozdních osmdesátých létech tím, že studuje rodiny ve Spojených státech s zděděnými formami retinitis pigmentosa, nemoc retinálních buněk volal tyčové fotoreceptory u dětí a mladých dospělých, který vede k eventuální slepotě. Od té doby bylo stále více rodin zkoumáno, jak přidat do seznamu oslepujících mutací u lidí.

Abychom zjistili, které geny způsobují slepotu, využili jsme něco, co se nazývá knockout technologie. Výzkumníci konstruují knockoutovou myš odstraněním obou kopií jakéhokoliv jednotlivého genu. Tím se efektivně odstraní z genomu myši. Výsledkem jsou abnormality, které poskytují vodítka, pokud jde o funkci „knock out“ genu. Myší genom je podobný jako u lidí a obsahuje zhruba 22 000 až 25 000 genů. Doposud vědci na celém světě vyřadili asi 7000 genů u myší a proces studia těchto myší pokračuje.

Vynález technologie knockout myší v 90. letech vedl k identifikaci genů očních onemocnění studiem očí myší s cílenými delecemi. Mezinárodní konsorcium Mouse Phenotyping Consortium (IMPC), které se skládá z více než tuctu center biologie myší v Severní Americe, Evropě a Asii, si klade za cíl vytvořit knockoutovou myš pro každý gen v myším genomu. IMPC vytvořil a pečlivě vyšetřil přes 4 364 knockoutovaných myší.

Analýzou zaznamenaných dat z vyšetření očí myší ve všech centrech IMPC po celém světě jsme zjistili, že 347 těchto knockoutovaných myší, z nichž každá představuje jeden deletovaný gen, má oční abnormality, jak je stanoveno odborníky na oční vyšetření. Tyto abnormality někdy zahrnovaly přední struktury oka, jako jsou oční víčka, rohovka a čočka, a někdy i zadní struktury, jako je sítnice a zrakový nerv.

Testování myšího očního onemocnění Geny u lidí

Vzhledem k tomu, že myší a lidský genom jsou podobné, je vysoce pravděpodobné, že tyto nově identifikované geny, pokud jsou mutovány, také způsobují onemocnění lidského oka. Dalším krokem je studium těchto nově implikovaných myších genů u slepých lidských pacientů. Konkrétně budeme analyzovat genomy pacientů, jejichž předchozí genetické testování nemohlo spojit jejich stav s jedním z dříve známých genů očních onemocnění.

Přidání stovek nových genů očních onemocnění do této studie IMPC pomůže očním lékařům, jako jsem já na celém světě, poskytovat našim pacientům přesnější genetické diagnózy. Pro ověření těchto genů u lidí plánujeme vytvořit panel těchto nových 261 genů, které mohou být skenovány na mutace.

Samotné knockoutované myši budou sloužit jako veřejně dostupné výzkumné modely pro nově objevené geny očních onemocnění. Všechny tyto knockoutové myši jsou dostupné všem výzkumníkům a mohou být objednány z IMPC úložiště pro další vědecké studie a terapeutické objevy. Tyto myší modely mohou být použity k testování nových léků, genových terapií a přístupů kmenových buněk.

Knockout Mice nás učí o genetice

Vědecké objevy IMPC rychle urychlují naše chápání tisíců genů a molekul, které jsou základem mnoha lidských chorobných procesů. V každém orgánovém systému těla výzkumníci nacházejí mnoho genů, které nikdy nebyly spojeny s onemocněním. Výsledky projektu IMPC, včetně genů očních onemocnění, by mohly posunout diagnostickou schopnost a identifikovat nové cíle pro nové terapie.

Viz také: Stres může mít vliv na vaše vidění, že oko odborníci dlouho ignorován

Doufám, že oční lékaři na velkých univerzitách a očních centrech budou odkazovat na náš seznam 261 nových genů očních onemocnění z myší s genetickou sekvencí jejich lidských pacientů, u nichž nenalezli žádnou mutaci, která způsobuje onemocnění.

Doufáme, že náš seznam genů v mnoha případech povede naše kolegy k genetickému viníkovi a poskytne jak specifickou diagnózu, tak cestu vpřed k případné léčbě těch rodin, které jsou postiženy zděděnými formami slepoty.

Tento článek byl původně zveřejněn na Konverzaci Ala Moshiri. Přečtěte si originální článek zde.