실명 2 백만 건이 소수의 안과 질환 유전자로 거슬러 올라갑니다.

눈의 유전 질환은 전 세계적으로 적어도 2 백만 건의 실명을 유발합니다. 안구 질환을 유발하는 수백 가지 유전자가 확인되었지만, 많은 경우 안구 질환 유전자가 모두 밝혀지지 않았기 때문에 원인을 알 수 없습니다.

결과적으로, 유전자 검사는 맹인 아동과 청년의 50-75 %만이 실명에 책임이있는 돌연변이를 결정할 수 있습니다.

안과 의사이자 연구원 인 저는 색소 성 망막염, 스타가 르트 (Stargardt) 병 및 노화 관련 황반변 성과 같은 유전 적 실명 증 환자의 치료법이 부족하다는 사실에 좌절감을 느낍니다. 이 문제를 해결하기 위해 내 연구실에서는 정상적인 눈 형성과 기능에 필요한 유전자에 대한 연구를 시작했습니다. 돌연변이가 발생하면 실험용 쥐에서 실명을 유발하는 347 개의 유전자를 발견했습니다. 이 중 261 명이 우리의 연구 이전에 시력 상실과 관련이 없었습니다. 우리는 최근에 일지 커뮤니케이션 생물학.

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녹아웃 마우스가 더 많은 실명 유전자 식별에 도움

연구자들은 1980 년대 후반 미국에서 가족을 연구하여 색소 성 망막염 (소아 및 젊은 성인에서 망막 세포의 질환 인 망막 세포의 질환)을 연구하여 눈의 질병 유전자를 확인했다. 그 이후로 점점 많은 가족들이 사람들의 눈을 멀게하는 돌연변이 목록에 추가하기 위해 연구되었습니다.

어떤 유전자가 실명을 일으키는 지 알아 내기 위해 우리는 녹아웃 (knockout) 기술이라는 것을 이용했습니다. 연구원은 단일 유전자의 두 사본을 모두 삭제하여 녹아웃 마우스를 조작합니다. 이것은 효과적으로 마우스의 게놈에서 그것을 삭제합니다. 비정상적인 결과가 나오고, "노크 아웃 (knocked out)"유전자의 기능에 대한 단서를 제공합니다. 마우스 게놈은 사람의 게놈과 비슷하며 대략 22,000-25,000 개의 유전자를 포함합니다. 지금까지 전 세계의 과학자들은 생쥐에서 약 7,000 개의 유전자를 파괴했으며이 쥐를 연구하는 과정은 진행 중이다.

1990 년대의 녹아웃 마우스 기술의 발명은 표적 결실을 가진 쥐의 눈을 연구함으로써 안구 질환 유전자를 밝혀 냈습니다. 북미, 유럽 및 아시아 전역의 12 개 이상의 마우스 생물학 센터로 구성된 IMPC (International Mouse Phenotyping Consortium)는 마우스 게놈의 모든 유전자에 대한 녹아웃 마우스를 만드는 것을 목표로합니다. IMPC는 4,364 개가 넘는 넉 아웃 마우스를 만들고주의 깊게 조사했습니다.

동료와 나는 전 세계의 모든 IMPC 센터에서 마우스 눈 검사로 기록 된 데이터를 분석함으로써 훈련 된 안과 전문가가 결정한 것처럼 눈에 이상이있는 345 개의 녹아웃 마우스를 발견했다. 이상은 때로는 눈꺼풀, 각막 및 렌즈와 같은 눈의 전방 구조 및 때로는 망막 및 시신경과 같은 후부 구조물을 포함합니다.

인간의 마우스 안구 질환 유전자 테스트

마우스와 인간의 게놈이 비슷하기 때문에 새로이 확인 된이 유전자가 돌연변이되면 인간의 안 질환이 발생할 확률이 높습니다. 다음 단계는 맹인 인간 환자에서 새로이 암시 된 마우스 유전자를 연구하는 것입니다. 구체적으로, 우리는 이전의 유전자 검사가 이전에 알려진 안 질환 유전자 중 하나에 자신의 상태를 연결할 수없는 환자의 게놈을 분석 할 것이다.

이 IMPC 연구에서 수백 가지의 새로운 안구 질환 유전자가 추가되면 전세계의 저와 같은 안과 의사가 환자에게보다 정확한 유전 진단을 제공 할 수 있습니다. 인간에서 이들 유전자를 검증하기 위해 우리는 돌연변이가 있는지 조사 할 수있는 새로운 261 개의 유전자 패널을 만들 계획이다.

또한, 녹아웃 마우스 자체가 새로 발견 된 안구 질환 유전자에 대한 공개적으로 이용 가능한 연구 모델로 제공 될 것이다. 이러한 모든 녹아웃 마우스는 모든 연구자가 이용할 수 있으며 추가 과학 연구 및 치료 발견을 위해 IMPC 저장소에서 주문할 수 있습니다. 이 마우스 모델은 새로운 약물, 유전자 치료 및 줄기 세포 접근법을 테스트하는 데 사용할 수 있습니다.

녹아웃 마우스는 유전학에 관해 우리에게 가르칩니다.

IMPC의 과학적 발견은 많은 인간의 질병 과정의 기초가되는 수천 개의 유전자와 분자에 대한 우리의 이해를 빠르게 전진시키고 있습니다. 신체의 각 장기 시스템에서 연구자들은 질병과 관련이없는 많은 유전자를 발견하고 있습니다. 안 질환 유전자를 포함한 IMPC 프로젝트의 결과는 진단 능력을 향상시키고 새로운 치료법에 대한 새로운 표적을 식별 할 수있다.

또한보십시오: 긴장 된 눈 전문가가 당신의 시각에 대한 효력을 가지고 있을지도 모릅니다

주요 대학 및 안과 센터의 안과 의사들이 질병을 유발하는 돌연변이가 발견되지 않은 인간 환자의 유전자 서열을 가진 쥐의 261 개의 새로운 안구 질환 유전자 목록을 교차 참조하기를 바랍니다.

우리의 유전자 목록이 많은 경우에 우리의 동료를 유전 적 원인으로 인도하고 상속 된 형태의 실명에 시달리는 가족을위한 구체적인 진단과 치료를위한 경로를 제공하기를 바랍니다.

이 기사는 Ala Moshiri의 The Conversation에 처음 게시되었습니다. 여기에 원본 기사를 읽으십시오.