กรณีตาบอดจำนวน 2 ล้านคดีย้อนกลับไปยังยีนโรคตาจำนวนหนึ่ง

โรคตาที่สืบทอดมานั้นมีผู้ป่วยตาบอดทั่วโลกอย่างน้อย 2 ล้านราย มียีนไม่กี่ร้อยตัวที่ทำให้เกิดโรคตา แต่ในหลายกรณียังไม่ทราบสาเหตุเนื่องจากไม่ได้ระบุยีนของโรคตาทั้งหมด

เป็นผลให้การทดสอบทางพันธุกรรมสามารถตรวจสอบการกลายพันธุ์ที่รับผิดชอบต่อการตาบอดในเพียง 50 ถึง 75 เปอร์เซ็นต์ของเด็กตาบอดและผู้ใหญ่วัยหนุ่มสาว

ในฐานะที่เป็นแพทย์จักษุและนักวิจัยฉันรู้สึกผิดหวังที่ขาดการรักษาสำหรับผู้ป่วยที่มีรูปแบบทางพันธุกรรมของการตาบอดเช่นเรตินาอักเสบรงควัตถุโรค Stargardt และจอประสาทตาเสื่อมที่เกี่ยวข้องกับอายุ เพื่อแก้ไขปัญหานี้แล็บของฉันเปิดตัวการศึกษายีนที่จำเป็นสำหรับการสร้างดวงตาและการทำงานปกติ เราค้นพบยีน 347 ยีนซึ่งหากกลายพันธุ์ทำให้ตาบอดในหนูทดลอง ในบรรดาเหล่านี้ 261 ไม่เคยเชื่อมโยงกับการสูญเสียการมองเห็นก่อนการศึกษาของเราซึ่งเราตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสาร ชีววิทยาการสื่อสาร.

ดูเพิ่มเติม: นักวิทยาศาสตร์ดึงดวงตาลูกมนุษย์ในจานเพื่อช่วยชีวิตเรา

หนูที่น่าพิศวงช่วยระบุยีนตาบอดเพิ่มเติม

นักวิจัยได้ค้นพบยีนโรคตาในช่วงปลายทศวรรษ 1980 โดยศึกษาครอบครัวในสหรัฐอเมริกาด้วยรูปแบบที่สืบทอดมาของเรตินอักเสบ pigmentosa ซึ่งเป็นโรคของเซลล์จอประสาทตาที่เรียกว่า rod photoreceptors ในเด็กและผู้ใหญ่ซึ่งนำไปสู่การตาบอดในที่สุด ตั้งแต่นั้นมามีการศึกษาครอบครัวเพิ่มมากขึ้นเพื่อเพิ่มในรายการการกลายพันธุ์ที่ทำให้ไม่เห็นในผู้คน

เพื่อหายีนที่ทำให้ตาบอดเราใช้ประโยชน์จากสิ่งที่เรียกว่าเทคโนโลยีพิศวง นักวิจัยสร้างเมาส์ที่น่าพิศวงโดยการลบทั้งสองสำเนาของยีนใด ๆ การดำเนินการนี้จะลบออกจากจีโนมของเมาส์อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้เกิดความผิดปกติและพวกมันให้เบาะแสเกี่ยวกับการทำงานของยีนที่“ เคาะออก” จีโนมเมาส์นั้นคล้ายกับของมนุษย์และมียีนประมาณ 22,000-25,000 ตัว จนถึงขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกได้ตียีนประมาณ 7,000 ตัวในหนูและกระบวนการในการศึกษาหนูเหล่านี้ยังดำเนินอยู่

การคิดค้นเทคโนโลยีเมาส์ที่น่าพิศวงในปี 1990 นำไปสู่การระบุยีนโรคตาโดยการศึกษาดวงตาของหนูด้วยการลบเป้าหมาย International Mouse Phenotyping Consortium (IMPC) ซึ่งประกอบด้วยศูนย์ชีววิทยาเมาส์มากกว่าหนึ่งโหลทั่วอเมริกาเหนือยุโรปและเอเชียมีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างเมาส์ที่น่าพิศวงสำหรับยีนทุกตัวในจีโนมของเมาส์ IMPC ได้สร้างและตรวจสอบอย่างพิถีพิถันมากกว่า 4,364 หนูที่น่าพิศวง

จากการวิเคราะห์ข้อมูลที่บันทึกจากการสอบตาของเมาส์ที่ศูนย์ IMPC ทุกแห่งทั่วโลกเพื่อนร่วมงานของฉันและฉันพบว่า 347 ของหนูที่น่าพิศวงเหล่านี้ซึ่งเป็นตัวแทนของยีนที่ถูกลบเพียงตัวเดียวนั้นมีความผิดปกติทางสายตา ความผิดปกติบางครั้งเกี่ยวข้องกับโครงสร้างด้านหน้าของดวงตาเช่นเปลือกตากระจกตาและเลนส์และบางครั้งโครงสร้างหลังเช่นม่านตาและเส้นประสาทตา

การทดสอบยีนโรคตาเมาส์ในมนุษย์

เนื่องจากเมาส์และจีโนมมนุษย์มีความคล้ายคลึงกันจึงมีความเป็นไปได้สูงที่ยีนที่ระบุใหม่เหล่านี้หากกลายพันธุ์ยังทำให้เกิดโรคตาของมนุษย์ ขั้นตอนต่อไปคือการศึกษายีนเมาส์ที่เกี่ยวข้องใหม่เหล่านี้ในผู้ป่วยมนุษย์ตาบอด โดยเฉพาะเราจะวิเคราะห์จีโนมของผู้ป่วยที่มีการทดสอบทางพันธุกรรมก่อนหน้านี้ไม่สามารถเชื่อมโยงสภาพของพวกเขากับหนึ่งในยีนโรคตาที่รู้จักกันก่อนหน้านี้

การเพิ่มยีนโรคตาใหม่หลายร้อยรายการในการศึกษา IMPC นี้จะช่วยให้แพทย์ตาเช่นฉันทั่วโลกให้การวินิจฉัยทางพันธุกรรมที่แม่นยำยิ่งขึ้นแก่ผู้ป่วยของเรา เพื่อตรวจสอบยีนเหล่านี้ในมนุษย์เราวางแผนที่จะสร้างกลุ่มของยีนใหม่ 261 ยีนที่สามารถสแกนหาการกลายพันธุ์ได้

นอกจากนี้หนูตัวที่น่าพิศวงจะทำหน้าที่เป็นแบบจำลองการวิจัยที่เปิดเผยต่อสาธารณชนสำหรับยีนโรคตาที่ค้นพบใหม่ หนูที่น่าพิศวงเหล่านี้มีให้สำหรับนักวิจัยทุกคนและสามารถสั่งซื้อได้จากแหล่งเก็บข้อมูล IMPC สำหรับการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เพิ่มเติมและการค้นพบการรักษา เมาส์รุ่นเหล่านี้สามารถใช้ในการทดสอบยาใหม่การรักษาด้วยยีนและวิธีการสร้างเซลล์ต้นกำเนิด

หนูที่น่าพิศวงสอนเราเกี่ยวกับพันธุศาสตร์

การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ของ IMPC กำลังทำให้เราเข้าใจอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับยีนและโมเลกุลหลายพันตัวที่รองรับกระบวนการโรคของมนุษย์จำนวนมาก ในแต่ละระบบอวัยวะของร่างกายนักวิจัยกำลังค้นหายีนมากมายที่ไม่เคยมีความสัมพันธ์กับโรค ผลลัพธ์ของโครงการ IMPC รวมถึงยีนโรคตาสามารถพัฒนาความสามารถในการวินิจฉัยและระบุเป้าหมายใหม่สำหรับการรักษาแบบใหม่

ดูเพิ่มเติม: ความเครียดอาจมีผลต่อการมองเห็นของคุณที่ผู้เชี่ยวชาญด้านสายตาเพิกเฉยมานาน

ฉันหวังว่าแพทย์จักษุแพทย์ที่มหาวิทยาลัยใหญ่และศูนย์ตาจะอ้างอิงรายชื่อยีนโรคตาใหม่ของเรา 261 รายการจากหนูที่มีลำดับทางพันธุกรรมของผู้ป่วยมนุษย์ซึ่งพวกเขาไม่พบการกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิดโรค

เราหวังว่ารายชื่อของยีนของเราจะนำเพื่อนร่วมงานของเราไปยังผู้ร้ายทางพันธุกรรมในหลาย ๆ กรณีและให้ทั้งการวินิจฉัยที่เฉพาะเจาะจงและเส้นทางไปข้างหน้าไปสู่การรักษาในที่สุดสำหรับครอบครัวเหล่านั้นทุกข์ทรมานจากรูปแบบของการตาบอด

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกใน The Conversation โดย Ala Moshiri อ่านบทความต้นฉบับที่นี่