Мутация гена LRIT3 приводит к ночной слепоте у собак

Создание эффективной генной терапии наследственных заболеваний требует трех ключевых этапов. Во-первых, ученые должны идентифицировать и охарактеризовать заболевание. Во-вторых, должны найти ответственный ген. И, наконец, найти способ исправить нарушение.

Четыре года назад команда из Университета Пенсильвании (University of Pennsylvania) в сотрудничестве с группой ученых из Японии поставила отметку в первой ячейке этого контрольного списка в отношении формы врожденной ночной слепоты у собак. В исследовании, опубликованном в научном журнале Scientific Reports, они объявляют об успехе на втором этапе: они определили ген, ответственный за это.

Актуальность проблемы

«Мы действительно пригвоздили точную генетическую мутацию, которая вызывает это заболевание», — говорит Кейко Миядера (Keiko Miyadera), сотрудник кафедры офтальмологии в Школе ветеринарной медицины Пенна (Penn’s School of Veterinary Medicine). «Следующий этап — работа над лечением этого состояния; оно наступит, и мы очень рады этому».

Люди с врожденной стационарной ночной слепотой (ВСНС) имеют практически нормальное зрение в течение дня, но изо всех сил пытаются различить объекты в тусклом свете. Наследственное состояние проявляется с рождения и может развится в результате мутаций в ряде генов. Хотя современный мир, как правило, хорошо освещен, эта форма слепоты может серьезно повлиять на качество жизни в районах, где искусственное освещение недоступно.

В публикации 2015 года в журнале PLOS ONE, команда, в которую вошли Миядера (Miyadera) и Густаво Агирре (Gustavo Aguirre), профессор офтальмологии и медицинской генетики в Пенн Вет (Penn Vet) в сотрудничестве с учеными, возглавляемыми Майне Кондо (Mineo Kondo) из Университета Ми (Mie University), объявили, что впервые обнаружили у собак форму истинного ВСНС.

Материалы и методы исследования

В текущей работе ученые продолжили сотрудничество, на этот раз работая над выявлением ответственной генетической мутации. Используя преимущества сравнительно доступной технологии секвенирования генома, команда ученых провела исследование взаимосвязей по всему геному.

Используя чип, способный идентифицировать единичные нуклеотидные изменения в 170 000 точках в геноме собаки, ученые изучили 12 собак с данной формой ВСНС и 11 здоровых собак. Все животные происходили из близкородственной семьи, благодаря чему различия между ними выделяются.

Этот анализ сузил их цель до области генома размером примерно 4 миллиона нуклеотидных пар оснований, которая все еще слишком велика для поиска гена. Вместо этого ученые провели секвенирование всего генома и использовали результаты для сравнения с международным набором данных, содержащим геномную информацию от более чем 250 собак, и искали гены, в которых у пораженных собак было две копии мутации, у носителей была одна, а у других собак ее не было.

Результаты научного исследования

«Мы обнаружили мутацию, которая была довольно убедительной. Мутирует ген LRIT3, включая делецию одной пары оснований, в результате чего полученный белок усекается. Примечательно, что мутации LRIT3 также вовлечены в ВСНС у людей», — говорит Миядера.

После того, как авторы исследвоания сосредоточились на мутации LRIT3, ученые смогли собрать доказательства того, что это был ответственный ген, исследуя ткани от пораженных собак. В то время как мутация влияет на функцию ON биполярных клеток, ученые обнаружили, что мутация не влияет на структуру сетчатки.

«Это важно для развития генной терапии. Если структура не на месте, вы не сможете восстановить зрение с таким подходом», — говорит Агирре.

Выводы

Команда ученых уже работает над разработкой подхода генной терапии для исправления мутации. Усилия влекут за собой проблему, отличную от предыдущих форм слепоты, над которыми работали ученые, так как нацеливание на биполярные клетки ON требует приближения к сетчатке на другом слое, который не так легко доступен, как клетки фоторецепторов. 

«Что уникально в этой области работы, так это то, что мы пытаемся нацеливаться на тот тип клеток, который раньше не использовался в качестве терапевтической мишени», — резюмирует Миядера.

В результате, ученые надеются, что их работа может дать начало стратегиям лечения других состояний, включающих слой биполярных клеток ON.

Авторы другого исследования утверждают, что искусственно выращенная сетчатка объясняет развитие цветового зрения.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


 
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Хусаинов Руслан Халилович/ автор статьи
Должность - Главный редактор, автор статьей E-mail для связи - [email protected] Врач - ультразвуковой диагностики, детский травматолог-ортопед  г. Санкт-Петербург.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: