Генетические исследования выявили неизвестные причины слепоты

Фото из открытых источников

Исследователи из Медицинского центра Университета Радбоуда и Базельского университета обнаружили новые генетические причины наследственной слепоты. Их исследование, опубликованное в журнале Nature Genetics, показывает, что изменения в определенных участках ДНК, играющих роль в обработке генетической информации, могут приводить к пигментному ретиниту.

Это заболевание глаз поражает примерно одного из 5000 человек во всем мире, вызывая «туннельное зрение» и часто приводя к юридической слепоте. Открытие вносит ясность для десятков семей по всему миру и открывает новые возможности для диагностики и консультирования при наследственных заболеваниях.

Пигментный ретинит (ПР) — это заболевание, при котором палочковые и колбочковые клетки сетчатки постепенно отмирают. У пораженных людей сначала развивается ночная слепота, затем — туннельное зрение. Некоторые в конечном итоге полностью теряют зрение.

Хотя известно, что более ста генов вызывают пигментную дегенерацию сетчатки, у 30-50% пациентов генетическая причина остается невыясненной даже после обширного анализа ДНК. Исследователи из медицинского центра Радбоуд теперь разгадали часть этой загадки.

Открытие началось с американской семьи, в которой отец и восемь детей страдали слепотой и другими генетическими заболеваниями. «Они обратились к нам с вопросом: что стоит за этим? Есть ли одна причина, объясняющая все эти заболевания, или в этом участвуют несколько генов?» — говорит ведущий автор исследования Сюзанна Розинг из Медицинского центра Радбоуд. «Мы не обнаружили причину в известном гене пигментной дегенерации. Поэтому мы проанализировали всю ДНК родителей и детей. Это объяснило другие заболевания, но не пигментную дегенерацию. Тогда мы поняли, что нужно искать новую причину. Это оказалось огромной проблемой, но в конце концов мы обнаружили вариацию в гене RNU4-2».

Изменение происходит в особом гене RNU4-2, который производит не белок, а только РНК. РНК из таких генов связывается с белками и другими РНК, и весь образовавшийся комплекс участвует в редактировании генетической информации (сплайсинге), этапе, необходимом для того, чтобы клетка могла производить белки.

Другие изменения в гене RNU4-2 недавно были связаны с нарушениями развития. Однако вариант, обнаруженный в американской семье с пигментной дегенерацией сетчатки, находится в критической точке РНК. Это нарушает регуляторный механизм, который, по-видимому, важен для сетчатки, что в конечном итоге приводит к слепоте.

Вместе с исследователями Матье Кинодосом и Карло Ривольтой из Базельского университета и коллегами со всего мира команда провела масштабный анализ ДНК 5000 пациентов, генетическая причина пигментной дегенерации сетчатки которых оставалась неизвестной. Помимо изменений в гене RNU4-2, они обнаружили четыре аналогичных гена, что позволило установить молекулярный диагноз для 153 человек из 67 семей.

В настоящее время эти варианты объясняют около 1,4% всех неразрешенных случаев пигментной дегенерации сетчатки во всем мире. «Это огромный шаг вперед», — говорит Ким Роденбург из Медицинского центра Радбоуд. «Мы не только выявили новую причину слепоты, но и показали, что сегменты ДНК , не участвующие в синтезе белков, по-прежнему имеют решающее значение. Некодирующие гены никогда ранее не связывались с наследственными заболеваниями сетчатки».

Этот прорыв выходит за рамки конкретных генетических вариантов, вызывающих пигментную дегенерацию сетчатки. Он показывает, что нам следует смотреть и за пределы генов, кодирующих белки.

«Мы узнали, что изменения в этих РНК-генах могут быть столь же значимыми, как и изменения в генах, кодирующих белки. Это фундаментальное знание, расширяющее наше понимание наследственных заболеваний», - заключает Роденбург.