Глаукома ?? ведущая причина потери зрения и слепоты во всем мире ?? работает в семьях. Группа исследователей из Университета Вандербильта и Университета Флориды определила новый ген-кандидат для наиболее распространенной формы глазного заболевания, первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ).
Результаты, сообщенные февр. 17 в журнале с открытым доступом PLoS Genetics, предлагают новое понимание патологии глаукомы и могут привести к целевым стратегиям лечения.
Повышенное давление внутри глаза – серьезный фактор риска ПОУГ. Давление увеличивается из-за повышенного сопротивления потоку водянистой влаги из передней камеры глаза (между роговицей и радужной оболочкой). Современные методы лечения ПОУГ направлены на снижение внутриглазного давления за счет уменьшения образования водянистой влаги или хирургического вмешательства "осушать."
"На протяжении десятилетий было известно, что причина повышения давления при ПОУГ заключается в том, что путь оттока водянистой влаги не работает," сказала Рэйчел Кучтей, M.D., Ph.D., доцент офтальмологии и визуальных наук и главный исследователь текущих исследований.
"Вроде просто ?? уменьшается скорость оттока водянистой влаги из глаза," сказал Джон Кучтей, доктор философии.D., преподаватель офтальмологии и визуальных наук и первый автор статьи. "Но основные механизмы оттока водянистой влаги на клеточном и молекулярном уровне ?? а как они нарушаются при глаукоме ?? не поняты. Это давняя загадка офтальмологии."
До сих пор три гена были связаны с глаукомой человека, но они составляют лишь небольшую часть случаев и не пролили много света на процесс болезни. Исследователи Вандербильта обратились к модели с более простой генетикой ?? собачья модель болезни.
Сорок лет назад Кирк Гелатт, В.M.D., из Колледжа ветеринарной медицины UF, наткнулся на помет гончих с высокой заболеваемостью глаукомой. Это открытие позволило Гелатту предположить, что болезнь передается по наследству, и он основал колонию гончих, пораженных ПОУГ, для изучения методов лечения болезни.
У пораженных биглей внутриглазное давление начинает повышаться в возрасте от 8 до 16 месяцев из-за повышенной сопротивляемости оттоку водянистой влаги. Клиническое течение болезни "абсолютно напоминает глаукому человека," Рэйчел Кучтей сказала.
Бигли – единственная встречающаяся в природе животная модель ПОУГ человека.
Исследователи Вандербильта использовали образцы крови для поиска генов, связанных с ПОУГ. Сначала они сузились в определенном месте (локусе) на 20-й хромосоме собаки, которое соответствовало части 19-й хромосомы человека. Предыдущие исследования связывали область человека с внутриглазным давлением, что является хорошим признаком того, что они были на правильном пути, сказал Джон Кучти.
Секвенирование всего собачьего локуса ?? более 4 миллионов "письма" ДНК ?? показали, что ген под названием ADAMTS10 был самым сильным кандидатом, связанным с заболеванием. Собаки, пораженные ПОУГ, имеют единственную мутацию в гене, который кодирует белок, участвующий в процессинге внеклеточного матрикса (ЕСМ), соединительной и структурной поддерживающей ткани вокруг клеток.
"Существует множество доказательств того, что протеогликаны (молекулы в ЕСМ) и ремоделирование матрикса могут иметь какое-то отношение к сопротивлению оттоку воды, и поэтому этот ген поддерживает эту линию исследований," Джон Кучтей сказал.
Исследователи также продемонстрировали, что ген сильно экспрессируется в трабекулярной сети ?? специализированная фильтрующая ткань, через которую проходит водянистая влага, еще одно подтверждающее свидетельство того, что она может играть роль в регулировании оттока водянистой влаги.
В настоящее время исследователи изучают нормальные биологические функции ADAMTS10, и у них проводятся исследования, чтобы выяснить, мутирует ли ген ADAMTS10 человека при глаукоме человека. Они надеются, что понимание этого гена откроет терапевтические возможности для лечения глаукомы.
"Сейчас мы знаем, что отток водянистой влаги нарушается при ПОУГ, но у нас нет возможности исправить это, потому что мы не понимаем, как это обычно работает и какая патология при ПОУГ," Рэйчел Кучтей сказала.
"Если этот ген действительно играет роль в регуляции оттока воды, мы можем начать смотреть на него ?? или его молекулярные партнеры ?? как цели для лечения."
Генная терапия для устранения дефекта также может быть возможной. Генная терапия наследственной формы детской слепоты сначала была проверена на собаках, а сейчас проходит испытания на людях.