2 Juta Kesan Kebutaan Dikesan Kembali ke Sebilangan Gen Penyakit Mata

Penyakit-penyakit waris mata akaun sekurang-kurangnya 2 juta kes buta di seluruh dunia. Beberapa ratus gen yang menyebabkan penyakit mata telah dikenal pasti, tetapi dalam banyak kes, punca itu tidak diketahui kerana tidak semua gen penyakit mata telah dikenalpasti.

Akibatnya, ujian genetik hanya dapat menentukan mutasi yang bertanggungjawab untuk buta dalam hanya 50 hingga 75 peratus kanak-kanak buta dan dewasa muda.

Sebagai seorang doktor mata dan penyelidik, saya kecewa dengan kekurangan rawatan untuk pesakit saya dengan bentuk genetik buta seperti retinitis pigmentosa, penyakit Stargardt, dan degenerasi makula yang berkaitan dengan usia. Untuk menangani masalah ini, makmal saya melancarkan kajian gen yang diperlukan untuk pembentukan dan fungsi mata normal. Kami mendapati 347 gen yang, jika bermutasi, menyebabkan buta dalam tikus makmal. Daripada jumlah ini, 261 tidak pernah dikaitkan dengan kehilangan penglihatan sebelum kajian kami, yang kami baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Biologi komunikasi.

Lihat juga: Ahli-ahli sains mengetuk bit bola manusia di dalam hidangan untuk menyelamatkan penglihatan kami

Tikus Knockout Membantu Mengenal Gen Lebih Buta

Penyelidik mula-mula mengenal pasti gen penyakit mata pada akhir 1980-an dengan mengkaji keluarga di Amerika Syarikat dengan bentuk jangkitan retinitis pigmentosa, penyakit sel retina yang dipanggil photoreceptor batang pada kanak-kanak dan orang dewasa muda, yang menyebabkan kebutaan akhirnya. Sejak itu, lebih banyak keluarga telah dikaji untuk menambah senarai mutasi yang membutakan orang.

Untuk mengetahui gen yang menyebabkan kebutaan, kami mengambil kesempatan daripada sesuatu yang dipanggil teknologi kalah mati. Jurutera jurutera tikus kalah mati dengan memotong kedua-dua salinan gen tunggal. Ini berkesan menghapusnya daripada genom tetikus. Hasil kelainan, dan mereka memberi petunjuk tentang fungsi gen yang "diserang". Genom tetikus sama dengan manusia dan mengandungi kira-kira 22,000-25,000 gen. Setakat ini, saintis di seluruh dunia telah mengetuk kira-kira 7,000 gen dalam tikus, dan proses mengkaji tikus ini sedang berjalan.

Penciptaan teknologi tikus tikus pada tahun 1990-an membawa kepada pengenalpastian gen penyakit mata dengan mengkaji mata tikus dengan penghapusan sasaran. Konsortium Phenotyping Mouse Antarabangsa (IMPC), yang terdiri daripada lebih daripada sedozen pusat biologi tetikus di seluruh Amerika Utara, Eropah, dan Asia, bertujuan untuk mencipta tetikus knockout bagi setiap gen dalam genom tetikus. IMPC telah membuat dan memeriksa dengan teliti lebih daripada 4,364 tikus kalah mati.

Dengan menganalisis data yang direkodkan dari peperiksaan mata tikus di semua pusat IMPC di seluruh dunia, rakan sekerja saya dan saya mendapati bahawa 347 tikus ini, yang masing-masing mewakili satu gen yang dipadam, mempunyai keabnormalan mata yang ditentukan oleh para pakar mata yang terlatih. Keabnormalan kadang-kadang melibatkan struktur anterior mata, seperti kelopak mata, kornea, dan lensa, dan kadang-kadang struktur posterior, seperti retina dan saraf optik.

Menguji Gen Penyakit Mata Tikus dalam Manusia

Memandangkan tetikus dan genom manusia sama, kemungkinan besar gen yang baru dikenal pasti, jika bermutasi, juga menyebabkan penyakit mata manusia. Langkah seterusnya adalah mengkaji gen tetikus yang baru terbabit dalam pesakit manusia buta. Khususnya, kami akan menganalisis genom pesakit yang ujian genetik terdahulu tidak dapat menghubungkan keadaan mereka ke salah satu gen penyakit mata yang sudah diketahui sebelumnya.

Penambahan beratus-ratus gen penyakit mata baru dalam kajian IMPC ini akan membantu doktor mata seperti saya di seluruh dunia menyediakan diagnosis genetik yang lebih tepat kepada pesakit kita. Untuk mengesahkan gen ini pada manusia, kami merancang untuk membuat panel 261 gen baru ini yang dapat diimbas untuk mutasi.

Selain itu, tikus kalah mati sendiri akan berfungsi sebagai model penyelidikan yang tersedia untuk gen penyakit mata yang baru ditemui. Semua tikus ini boleh didapati untuk semua penyelidik dan boleh dipesan dari repositori IMPC untuk kajian saintifik tambahan dan penemuan terapeutik. Model tetikus ini boleh digunakan untuk menguji ubat-ubatan baru, terapi gen, dan pendekatan sel stem.

Tikus Knockout Ajarkan Kami Mengenai Genetik

Penemuan saintifik IMPC dengan cepat memajukan pemahaman kita tentang beribu-ribu gen dan molekul yang mendasari banyak proses penyakit manusia. Dalam setiap sistem organ badan, penyelidik mendapati banyak gen yang tidak pernah dikaitkan dengan penyakit. Hasil projek IMPC, termasuk gen penyakit mata, dapat memajukan keupayaan diagnostik, dan mengenal pasti sasaran baru untuk terapi novel.

Lihat juga: Stres Mungkin Mempunyai Kesan ke atas Visi Anda Pakar Mata Panjang Diabaikan

Saya berharap bahawa doktor mata di universiti utama dan pusat mata akan merujuk senarai kami 261 gen penyakit mata baru dari tikus dengan urutan genetik pesakit manusia mereka yang tidak dapat dijumpai mutasi yang menyebabkan penyakit.

Kami berharap senarai gen kami akan membimbing rakan sekerja kami kepada penyebab genetik dalam banyak kes dan memberikan kedua-dua diagnosis khusus dan jalan ke arah rawatan yang akhirnya untuk keluarga yang mengalami masalah kebutaan yang diwarisi.

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan oleh Ala Moshiri. Baca artikel asal di sini.