2 מיליון מקרים של עיוורון מעקב אחר קומץ של גנים מחלות עיניים

מחלות בירושה של העין חשבון עבור לפחות 2 מיליון מקרים של עיוורון ברחבי העולם. כמה מאות גנים הגורמים למחלות עיניים מזוהים, אך במקרים רבים הגורם אינו ידוע משום שלא כל גנים של מחלות עיניים זוהו.

כתוצאה מכך, בדיקה גנטית יכולה רק לקבוע את המוטציה האחראית לעיוורון ב -50% עד 75% בלבד של ילדים עיוורים ומבוגרים צעירים.

כרופא עיניים וחוקר, אני מתוסכלת מחוסר טיפולים לחולים שלי עם צורות גנטיות של עיוורון כגון רטיניטיס פיגמנטוזה, מחלת סטארגרדט וניוון מקולרי הקשור לגיל. כדי לטפל בבעיה זו, המעבדה שלי השיקה מחקר של גנים הדרושים להיווצרות ותפקוד תקין של העין. גילינו 347 גנים, שאם מוטציה, גורמים לעיוורון בעכברי מעבדה. מבין אלה, 261 מעולם לא היו קשורים לאובדן ראייה לפני המחקר שלנו, שאותו פרסמנו לאחרונה בכתב העת ביולוגיה תקשורתית.

ראה גם: מדענים לקחו פיסות של גלגלי אדם בצלחת להציל את הראייה שלנו

עכברים נוקאאוט לעזור לזהות גנים עיוורון יותר

החוקרים זיהו לראשונה גנים של מחלות עיניים בשלהי שנות השמונים על ידי לימוד משפחות בארצות הברית עם צורות תורשתיות של רטיניטיס פיגמנטוזה, מחלה של תאים ברשתית הקרויה photoreceptors מוטות בילדים ומבוגרים צעירים, מה שמוביל לעיוורון בסופו של דבר. מאז, יותר ויותר משפחות נחקרו כדי להוסיף לרשימה של מוטציות מסנוורות אצל אנשים.

כדי להבין אילו גנים גורמים לעיוורון, ניצלנו משהו שנקרא טכנולוגיית נוקאאוט. חוקרים מהנדסים עכבר נוק-אאוט על-ידי מחיקת שני העותקים של גן יחיד. זה בעצם מוחק אותו מן הגנום של העכבר. הפרעות נובעות, והן מספקות רמזים באשר לתפקוד הגן "דפק". גנום העכבר דומה לזה של בני אדם והוא מכיל בערך 22,000-25,000 גנים. עד כה, מדענים ברחבי העולם דפקו כ -7,000 גנים בעכברים, ותהליך חקר העכברים האלה נמשך.

המצאת טכנולוגיית העכבר בנוקאאוט בשנות התשעים הובילה לזיהוי גנים של מחלות עיניים על ידי לימוד העיניים של עכברים עם מחיקות ממוקדות. הקונסורציום הבינלאומי לעכברים (IMPC), המורכב מיותר מתריסר מרכזי ביולוגיה של עכברים ברחבי צפון אמריקה, אירופה ואסיה, נועד ליצור עכבר נוקאאוט לכל גן בגנום העכבר. ה- IMPC יצרה ובדק בקפידה מעל 4,364 עכברים נוקאאוט.

על ידי ניתוח הנתונים שנרשמו בבחינות העין בכל מרכזי ה- IMPC ברחבי העולם, עמיתי ואני מצאנו כי 347 מהעכברים הנוקאאוט האלה, שכל אחד מהם מייצג גן אחד שנמחק, סבלו מהפרעות עיניים כפי שנקבעו על ידי מומחים אופטלמיים מאומנים. ההפרעות היו קשורות לפעמים למבנים הקדמיים של העין, כגון העפעפיים, הקרנית והעדשה, ולעתים גם מבנים אחוריים, כגון הרשתית ועצב הראייה.

בדיקה עכבר מחלות גנים אצל בני אדם

מאחר שהעכבר והגנום האנושי דומים זה לזה, סביר מאוד כי הגנים החדשים שזוהו, אם מוטציה, גורמים גם למחלות עיניים אנושיות. השלב הבא הוא לחקור את גנים אלה עכבר מעורבים חדשים בחולים עיוורים האדם. באופן ספציפי, ננתח את הגנום של חולים אשר בדיקות גנטיות קודמות שלהם לא יכול לקשר את מצבם לאחד הגנים הידועים בעבר מחלות עיניים.

תוספת של מאות גנים חדשים של מחלות עיניים במחקר IMPC זה תעזור לרופאים בעין כמוני בעולם לספק אבחנה גנטית מדויקת יותר למטופלים שלנו. כדי לאמת את הגנים האלה בבני אדם, אנו מתכננים ליצור פאנל של גנים חדשים אלה 261 שניתן לסרוק עבור מוטציות.

יתר על כן, עכברי נוקאאוט עצמם ישמשו כמודלי מחקר זמינים לציבור עבור גנים חדשים של מחלות עיניים שהתגלו. כל אלה עכברים נוקאאוט זמינים לכל החוקרים ניתן להזמין ממאגר IMPC עבור מחקרים מדעיים נוספים תגליות טיפוליות. מודלים אלה העכבר ניתן להשתמש כדי לבדוק תרופות חדשות, טיפולים גנים, גישות תא גזע.

עכברים נוקאוט ללמד אותנו על הגנטיקה

הגילויים המדעיים של ה- IMPC מקדמים במהירות את הבנתנו לגבי אלפי הגנים והמולקולות המונחים ביסוד תהליכים רבים של מחלות אנושיות. בכל מערכת איברים של הגוף, החוקרים מוצאים גנים רבים שמעולם לא היו קשורים למחלה. התוצאות של הפרויקט IMPC, כולל גנים של מחלות עיניים, יכול לקדם את היכולת לאבחן, ולזהות מטרות חדשות עבור טיפולים חדשניים.

ראה גם: הלחץ עשוי להשפיע על החזון שלך כי מומחי עיניים מתעלמים זמן רב

אני מקווה שרופאי עיניים באוניברסיטאות מרכזיות ובמרכזי עיניים יתייחסו לרשימה של 261 גנים חדשים של מחלות עיניים בעכברים עם רצף גנטי של המטופלים האנושיים שלהם, בהם לא מצאו מוטציה הגורמת למחלה.

אנו מקווים שרשימת הגנים שלנו תנחה את עמיתינו לאשמה הגנטית במקרים רבים ותספק גם אבחנה ספציפית וגם נתיב קדימה לקראת טיפול בסופו של דבר עבור אותן משפחות שנפגעו מצורות עיוורות בירושה.

מאמר זה פורסם במקור על השיחה על ידי עלא מושירי. קרא את המאמר המקורי כאן.