2 milioane de cazuri de orbire urmărite înapoi la o mână de gene ale bolii oculare

Motivele moștenite ale ochiului reprezintă cel puțin 2 milioane de cazuri de orbire la nivel mondial. Au fost identificate cateva sute de gene care cauzeaza boala oculara, dar in multe cazuri, cauza este necunoscuta deoarece nu au fost identificate toate genele bolii oculare.

Ca urmare, testarea genetică este capabilă să determine numai mutația responsabilă de orbire în numai 50-75% dintre copiii orbi și adulții tineri.

Ca medic de ochi și cercetător, sunt frustrat de lipsa tratamentelor pentru pacienții mei cu forme genetice de orbire, cum ar fi retinita pigmentară, boala Stargardt și degenerescența maculară legată de vârstă. Pentru a rezolva această problemă, laboratorul meu a lansat un studiu al genelor necesare pentru formarea și funcția normală a ochilor. Am descoperit 347 de gene care, dacă sunt mutate, cauzează orbire la șoarecii de laborator. Dintre acestea, 261 nu a fost niciodata legata de pierderea vederii inainte de studiul nostru, pe care l-am publicat recent in revista Biologie de comunicații.

Vezi și: Oamenii de știință au crescut biții de ochi umani într-o farfurie pentru a ne salva vederea

Șoarecii Knockout ajută la identificarea mai multor genuri de orbire

Cercetătorii au identificat primele gene de boală oculară la sfârșitul anilor 1980, studiind familiile din Statele Unite cu forme moștenite de pigmentă retinită, o boală a celulelor retiniene numită fotoreceptori de tijă la copii și adulți tineri, ceea ce duce la eventuala orbire. De atunci, tot mai multe familii au fost studiate pentru a adăuga la lista mutațiilor orbitoare la oameni.

Pentru a afla care gene generează orbire, am profitat de ceva numit tehnologie knockout. Cercetătorii inginer un șoarece knockout prin ștergerea ambelor copii ale oricărei gena unică. Acest lucru îl șterge efectiv din genomul mouse-ului. Rezultă anomalii și oferă indicii cu privire la funcția genei "knocked out". Genomul de șoarece este similar cu cel al oamenilor și conține aproximativ 22.000-25.000 de gene. Pana in prezent, oamenii de stiinta din intreaga lume au eliminat aproximativ 7.000 de gene la soareci, iar procesul de studiere a acestor soareci este in desfasurare.

Invenția tehnologiei mouse-ului knockout în anii 1990 a condus la identificarea genelor bolilor oculare prin studierea ochilor șoarecilor cu ștergeri direcționate. Consorțiul internațional de fenotipare a mouse-ului (IMPC), care constă din mai mult de o duzină de centre de biologie a mouse-ului din America de Nord, Europa și Asia, își propune să creeze un șoarece knockout pentru fiecare genă din genomul mouse-ului. IMPC a creat și a examinat cu atenție peste 4.364 de șoareci knock-out.

Analizând datele înregistrate din examenele de ochi ale mouse-ului la toate centrele IMPC de pe tot globul, colegii mei și am constatat că 347 dintre acești șoareci knock-out, fiecare reprezentând o singură genă ștearsă, au avut anomalii oculare determinate de experți oftalmologi instruiți. Anormalitățile au implicat uneori structurile anterioare ale ochiului, cum ar fi pleoapele, corneea și lentilele și, uneori, structurile posterioare, cum ar fi retina și nervul optic.

Testarea genelor bolilor oculare ale mouse-ului la om

Având în vedere că genomul de șoarece și cel uman este similar, este foarte probabil ca aceste gene identificate recent, dacă sunt mutate, să provoace și boli ale ochiului uman. Următorul pas este de a studia aceste gene de șoarece recent implicate în cazul pacienților orbi la om. Mai exact, vom analiza genomul pacienților a căror testare genetică anterioară nu le-ar putea lega starea lor de una dintre genele cunoscute anterior de boală oculară.

Adăugarea a sute de noi gene de boală oculară în acest studiu IMPC va ajuta medicii ochi ca mine din întreaga lume să furnizeze diagnostice genetice mai precise pentru pacienții noștri. Pentru a valida aceste gene la om, intenționăm să creăm un panou din aceste noi 261 gene care pot fi scanate pentru mutații.

In plus, soarecii knock-out ei insisi vor servi ca modele de cercetare public disponibile pentru genele nou-descoperite boli de ochi. Toate aceste șoareci knock-out sunt disponibile pentru toți cercetătorii și pot fi comandate din depozitul IMPC pentru studii științifice suplimentare și descoperiri terapeutice. Aceste modele de șoarece pot fi folosite pentru a testa noi medicamente, terapii genetice și abordări ale celulelor stem.

Șoarecii Knockout ne învață despre Genetică

Descoperirile stiintifice ale IMPC progreseaza rapid intelegerea noastra a mii de gene si molecule care stau la baza multe procese bolii umane. În fiecare sistem de organe al corpului, cercetătorii găsesc multe gene care nu au fost niciodată legate de boală. Rezultatele proiectului IMPC, incluzând genele bolii oculare, ar putea avansa capacitatea de diagnosticare și ar putea identifica obiective noi pentru noi terapii.

Vezi și: Stresul ar putea avea un efect asupra viziunii pe care experții ochiului îl ignoră

Sper ca medicii ochi la universitatile majore si centrele oculare sa faca referire la lista noastra de 261 de noi gene de boala oculara de la soareci cu secventa genetica a pacientilor lor umani in care nu au gasit nici o mutatie care cauzeaza boala.

Sperăm că lista noastră de gene va ghida colegii noștri la vinovăția genetică în multe cazuri și va oferi atât un diagnostic specific, cât și un drum înainte spre eventualul tratament pentru familiile afectate de forme moștenite de orbire.

Acest articol a fost publicat inițial în The Conversation de Ala Moshiri. Citiți articolul original aici.