Определение гена, отвечающего за развитие глаукомы, поможет в разработке целенаправленных методов лечения
Глаукома является основной причиной слепоты и потери зрения во всем мире, и, как правило, передается по наследству. Команда исследователей из университета Вандербилта и университета Флориды установили новый потенциальный ген самой распространенной формы глазной болезни, первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ). Результаты исследования, опубликованные 17 февраля в открытом журнале «PLoS Genetics», издаваемом Национальной научной библиотекой, помогут по-новому взглянуть на такую патологию, как глаукома, и разработать целенаправленные методы лечения.
Повышенное внутриглазное давление – серьезный фактор риска развития ПОУГ. Давление повышается вследствие затрудненного оттока внутриглазной жидкости из передней камеры глаза (между роговицей и радужной оболочкой). В основе современных методов лечения ПОУГ лежит попытка снизить внутриглазное давление посредством уменьшения производства внутриглазной жидкости или хирургического вмешательства с целью обеспечения «дренажа».
«Уже давно известно, что причина повышенного давления при ПОУГ лежит в затрудненном оттоке внутриглазной жидкости», — говорит Рэйчел Качти, доктор медицины и философии, доцент Кафедры офтальмологии и ведущий исследователь данной работы.
«На первый взгляд все кажется довольно простым – проблема состоит в уменьшении оттока внутриглазной жидкости из глазных яблок», — говорит доктор философии Джон Качти, научный руководитель Кафедры офтальмологии и основной автор работы. «Но сам механизм оттока внутриглазной жидкости на клеточном и молекулярном уровне — и каким образом он нарушается при глаукоме — не ясен. Эту загадку в сфере офтальмологии еще долго придется решать».
До сих пор в глаукоме человека винят три гена, но они являются причиной лишь небольшого количества случаев заболевания и не проливают свет на сам процесс развития болезни. Исследователи из университета Вандербилта обратили свой взор на более простую модель болезни с точки зрения генетики — экспериментальную модель болезни у собак.
Сорок лет назад, доктор ветеринарных наук Кирк Джелэтт из Ветеринарного колледжа при университете Флориды, столкнулся с семейством гончих собак с высоким уровнем заболевания глаукомой. В результате исследования Джелэтт предположил, что болезнь является наследственной, и создал выводок гончих собак с ПОУГ, с целью изучения возможных методов лечения данной болезни.
«У страдающих данным заболеванием гончих собак внутриглазное давление начинает повышаться в возрасте от 8 до 16 месяцев, вследствие затрудненного оттока внутриглазной жидкости. Течение глаукомы у человека и собак происходит по схожему сценарию», — говорит Рэйчел Качти.
Гончие собаки – единственные животные, у которых ПОУГ проявляется по аналогичной с человеком схеме.
Исследователи из университета Вандербилта проанализировали образцы крови, с целью определения генов, являющихся причиной ПОУГ. Они впервые сузили предмет своего исследования до определенного участка (локуса) в 20-й хромосоме экспериментальной модели собак, которая частично соответствует 19-й человеческой хромосоме. По словам Джона Качти, предыдущие исследования связывали внутриглазное давление с зонами ускоренного развития в человеческом геноме, и они были на правильном пути.
Определение последовательности всего локуса у экспериментальной модели собак — более 4 миллионов «шифров» ДНК — показало, что данное заболевание наиболее вероятно вызывается геном под названием ADAMTS10. У собак с ПОУГ наблюдается единственная мутация в данном гене, который кодирует белок, вовлеченный в преобразование внеклеточного матрикса (ВКМ), соединительной и структурной поддерживающей ткани вокруг клеток.
«Существует много доказательств, что протеогликаны (молекулы в ВКМ) и реструктурирование матрикса потенциально имеют отношение к затрудненному оттоку внутриглазной жидкости, и рассмотрение данного гена подтверждает наше исследование», — говорит Джон Качти.
Исследователи также продемонстрировали, что рассматриваемый ген в высоких количествах экспрессируется в трабекулярную сеть – специальное сетчатое соединительное образование, через которое происходит фильтрация внутриглазной жидкости, что еще раз доказывает возможность его участия в регулировании оттока внутриглазной жидкости.
В настоящее время исследователи изучают биологические функции гена ADAMTS10, а также рассматривают вопрос о том, происходит ли мутация человеческого гена ADAMTS10 при глаукоме у человека. Они надеются, что понимание сути работы данного гена поможет в разработке новых методов лечения глаукомы.
«Сейчас нам известно, что отток внутриглазной жидкости при ПОУГ затруднен, но у нас нет способов устранить данное явление, поскольку мы не знаем как этот механизм должен работать в норме и что лежит в основе такой патологии, как ПОУГ», — говорит Рэйчел Качти.
«Если данный ген действительно играет роль в регулировании оттока внутриглазной жидкости, возможно, мы начнем тщательно его изучать — или его молекулярных «коллег» — в качестве мишени при лечении».
Для устранения данного дефекта, возможно, придется обратиться к генотерапии. Впервые генотерапия при лечении наследственной формы детской слепоты была протестирована на собаках, а в данное время находится в стадии испытаний на людях.
Источник: medicaldaily.com
Перевод: Vitaminov.net
