Команда исследователей во главе с офтальмологом из Университета Кентукки доктором. Джаякришна Амбати открыл молекулярный механизм, связанный с географической атрофией, основной причиной неизлечимой слепоты в промышленно развитых странах.
Их статья, "Дефицит DICER1 вызывает токсичность Alu-РНК при возрастной дегенерации желтого пятна," был опубликован в журнале Nature в феврале. 6.
Одновременно с этим открытием лаборатория Амбати разработала два многообещающих метода лечения этого состояния. Это исследование также впервые раскрывает вызывающую болезнь роль большой части генома человека, некогда считавшейся некодирующей "мусорная ДНК."
Географическая атрофия, состояние, вызывающее гибель клеток сетчатки, возникает на более поздних стадиях ее развития "сухой тип" дегенерации желтого пятна, болезни, поражающей около 10 миллионов пожилых американцев и вызывающей слепоту у более чем 1 миллиона человек. В настоящее время не существует эффективного лечения географической атрофии, поскольку ее причина неизвестна.
Команда Амбати обнаружила, что накопление токсичного типа РНК, называемого Alu-РНК, вызывает гибель клеток сетчатки у пациентов с географической атрофией. В здоровом глазу "Дайсер" фермент разрушает частицы Alu РНК.
"Мы обнаружили, что у пациентов с географической атрофией наблюдается резкое снижение уровня фермента Dicer в сетчатке," сказал Амбати, профессор и заместитель заведующего кафедрой офтальмологии и визуальных наук, а доктор. E. Вернон и Элоиза С. Смит, заведующий кафедрой исследований дегенерации желтого пятна в Медицинском колледже Великобритании. "Когда уровень Dicer снижается, система управления замыкается накоротко и накапливается слишком много Alu РНК. Это приводит к гибели сетчатки."
Элементы Alu составляют удивительно большую часть ?? около 11 процентов по весу ?? генома человека, содержащего более 1 миллиона последовательностей. Однако их функция была неизвестна, поэтому они были названы "хлам" ДНК или часть "темный" геном. По словам Амбати, открытие токсичности Алу и контроль над ней Дайсером должны заинтересовать других исследователей биологических наук.
Команда Амбати разработала два возможных метода лечения, направленных на предотвращение географической атрофии, и продемонстрировала эффективность обоих подходов с использованием лабораторных моделей. Первый предполагает повышение уровня Дайсера в сетчатке за счет "чрезмерное выражение" фермент. Второй включает блокировку Alu РНК с помощью "антисмысловой" препарат, который связывает и разлагает это токсичное вещество. Великобритания подала заявки на патенты для обеих технологий, и группа Амбати готовится начать клинические испытания к концу этого года.
Ответ научного сообщества был восторженным.
"Эти результаты предоставляют важные новые ключи к разгадке биологической основы географической атрофии и могут предоставить возможности для вмешательства путем предотвращения токсического накопления аномальных продуктов РНК," сказал доктор. Пол Сивинг, директор Национального института глаз.
"Последнее исследование Амбати дает важную механистическую информацию о географической атрофии, и идентификация этого нового пути может привести к новым терапевтическим целям для основной причины слепоты," сказал доктор. Наполеоне Феррара, член Национальной академии наук и лауреат премии Ласкера-Дебейки, исследователь Genentech.
В этой работе есть "широко распространенные последствия" для будущих исследований, сказал д-р. Стивен Дж. Райан, президент Глазного института Доэни и член Медицинского института.
"Авторы открыли важное направление исследований с реальными возможностями будущего терапевтического вмешательства для пациентов с географической атрофией," Райан сказал.