Исследование включает устранение мутированного белка миоцилина из мышиной модели глаукомы человека и культивированных клеток человека с помощью CRISPR-Cas9, который может изменять последовательности ДНК и функцию генов. Мутации миоцилина участвуют в первичной открытоугольной глаукоме у подростков и взрослых. В своих экспериментах исследователи обнаружили, что удаление мутировавшего белка путем разрушения мутантного миоцина приводит к снижению внутриглазного давления, что, в свою очередь, предотвращает глаукомное повреждение глаза.
«Как ученые, мы не хотим просто открывать больной ген, мы хотим понять, что делает этот ген, и, в данном случае, лучше понять глаукому, чтобы ее можно было более эффективно лечить», — говорит Вэл Шеффилд, доктор медицины. , Доктор философии, кафедра молекулярной генетики Карвера в Университете Айовы, исследователь из Института исследований зрения Винна при университете и старший автор исследования. «Никто не знает, что делает этот ген, кроме того, что его мутантная форма вызывает глаукому».Исследование опубликовано в номере от 2 октября журнала Proceedings of the National Academy of Science или PNAS.
Это результат 24-летнего сотрудничества ученых из Медицинского колледжа У.И. Карвера, Института исследования зрения Винна в Университете Айовы и Института исследования зрения Северного Техаса в Центре медицинских наук UNT.
Ученые из Института исследования мозга Макговерна Массачусетского технологического института также внесли свой вклад в исследование.Глаукома — это распространенное нарушение зрения и нейродегенеративное расстройство, которым страдают от 3 до 5 процентов людей в возрасте старше 40 лет.
Ранним предшественником наиболее распространенной формы этого заболевания, известного как первичная открытоугольная глаукома, является высокое внутриглазное давление — давление жидкости в глазу. — который повреждает аксоны ганглиев сетчатки на зрительном нерве и приводит к гибели ганглиозных клеток сетчатки, передающих зрительные сигналы в мозг, что может вызвать слепоту.Миоцилин — это белок, обнаруженный в трабекулярной сети — части глаза, которая регулирует внутриглазное давление. Мутация в гене миоцилина может вызвать высокое внутриглазное давление.
Ученые обнаружили, что редактирование генома с использованием CRISPR-Cas9 для разрушения мутантного гена миоцилина предотвращает выработку мутантного белка, который предотвращает повышенное внутриглазное давление в глазах мышей, тем самым полностью предотвращая эту человеческую форму глаукомы у мышей. Кроме того, та же технология редактирования генома устранила экспрессию миоцилина в перфузионных культивируемых человеческих глазах, что станет новым уникальным методом лечения миоцилиновой глаукомы у людей.