Исследователи из Медицинского центра Университета Радбода и Базельского университета (University of Basel) обнаружили новые генетические причины пигментного ретинита, который поражает одного из 5000 человек. Ученые доказали, что к развитию заболевания приводят изменения в участках ДНК, связанных с обработкой генетической информации. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Genetics.
Пигментный ретинит — это заболевание, при котором палочковые и колбочковые клетки сетчатки постепенно отмирают. У пораженных людей сначала развивается ночная слепота, затем сильно сужается поле зрения («туннельное зрение»), некоторые со временем его полностью теряют. Известно, что с развитием пигментной дегенерации сетчатки связаны более ста генов, но при этом у 30-50% пациентов генетическая причина заболевания остается невыясненной даже после секвенирования ДНК.
Исследование ученых началось с изучения американской семьи, в которой отец и восемь детей страдали слепотой и другими заболеваниями.
«Они хотели выяснить, что с ними происходит и в чем причина болезни. Мы не обнаружили мутаций в генах, которые ранее были связаны с пигментной дегенерацией. Генетический анализ объяснил другие их болезни, но не слепоту. Тогда мы поняли, что нужно искать новый ген, и нам удалось обнаружить вариацию в RNU4-2», — рассказала ведущий автор работы Сюзанна Роузинг (Susanne Roosing), молекулярный генетик из Медицинского центра Университета Радбода.
Ген RNU4-2 относится к так называемым некодирующим генам — он не содержит инструкций для сборки белка. Вместо этого он производит малую ядерную РНК (мяРНК), которая является ключевым компонентом сплайсосомы. Это «молекулярная машина», которая вырезает ненужные участки из РНК-копий генов (процесс сплайсинга), чтобы создать правильную инструкцию для синтеза белка.
Найденный у американской семьи вариант гена RNU4-2 находится в критически важном участке. Он нарушает работу сплайсосомы, что, в свою очередь, влияет на регуляторные механизмы, необходимые для здоровья сетчатки. Хотя изменения в RNU4-2 ранее уже связывали с нарушениями развития нервной системы, их роль в наследственных болезнях сетчатки была обнаружена впервые.
Команда исследователей провела масштабный анализ ДНК 5 000 пациентов, у которых генетическая причина пигментной дегенерации сетчатки оставалась неизвестной. Помимо RNU4-2 было обнаружено еще четыре причинных гена, что позволило установить молекулярный диагноз для 153 человек из 67 семей.
«Это огромный шаг вперед. Нам удалось не только выявить новую причину слепоты, но и показать, что сегменты ДНК, не участвующие в синтезе белков, могут иметь решающее значение в развитии заболевания. Изменения в некодирующих генах никогда ранее не связывали с наследственными болезнями сетчатки», — прокомментировала Ким Роденбург (Kim Rodenburg), научный сотрудник Медицинского центра Университета Радбода.
«Если известна причина заболевания, легче принимать обоснованные решения, например, использовать преимплантационное генетическое тестирование, чтобы предотвратить передачу патологии детям. Это невероятно ценно», — объяснила Роузинг.
Этот прорыв в изучении слепоты выходит за рамки ранее описанных генетических вариантов, вызывающих пигментную дегенерацию сетчатки. Результаты исследования показывают, что следует смотреть за пределы генов, кодирующих белки.
«Мы поняли, что изменения в РНК-генах могут быть столь же значимыми, как и изменения в генах, кодирующих белки. Это фундаментальное знание расширяет понимание наследственных заболеваний», — заключила Роденбург.
Источник: medicalxpress.com