犬歌和人类致盲疾病致病基因,病理学
CilioPathies是影响纤毛的疾病,感觉细胞器,即大多数哺乳动物细胞具有并且在许多生物学功能中起着关键作用。一种这样的疾病是Løken综合征的高级病症,罕见的病症可涉及严重的肾脏疾病和盲目疾病莱伯先天性生物症,或LCA。
十年前,宾夕法尼亚大学和同事的研究人员发现了一只具有类似致盲状况的狗,2013年他们报告了致病基因。
现在,宾夕法尼亚州科学家们报告说,他们直接比较了人类和狗之间的疾病课程,并发现了显着的相似之处。
鉴于动物模型在推动疾病治疗方面发挥的至关重要作用,研究人员对开发在狗中首先治疗条件的疗法,最终在人们中持乐观态度。
“当我们开始表征该疾病时,我们发现人类LCA和狗的患者患者的患者之间存在着惊人的相似性,”Gustavo D. Aguire,Co-Envisher和Penn兽医学院的医学遗传学和眼科教授药物。“我们非常热衷于缩小这种疾病治疗窗口的潜力,并开始测试翻译疗法。”
该研究发表在期刊上人类分子遗传学并包括来自宾夕法尼亚州的跨学科团队。除了Aguirre,宾夕法尼亚州兽医捐赠者还包括联合高级作者威廉A.Beltran,Co-First Audors Louise M. Downs和Erin M. Scott,Simone Iwabe,Valerie Dufour,Kristin L. Gardiner,SEM Genini和Luis Felipe Marinho。作为与Perelman Scheie Eye Institute学院的长期合作的一部分,Aguire和Beltran的团队与Artur V.Cideciyan和Samuel G. Jacobson以及亚历山大Sumaroka,Mychajlo S. Kosyk和Malgorzata Swider合作。Geoffrey K. Aguirre的Perelman医学院彻底研究了研究团队,为神经病学中的专业知识进行了贡献,因为神经因素可以以综合征的人类形式存在。
当Penn团队帮助发现狗的皮利病时,他们注意到一些不寻常的东西。
“犬疾病醒目的是,虽然狗在白天缺乏功能性视觉,但”锥形细胞“表示,这是在白天起作用的感光细胞。”
“他们在那里,但它们在结构上非常受到损害,”宾夕法尼亚州彭斯科医学副教授Beltran增加了Beltran。“现在要回答的关键问题是治疗干预是否不仅会停止退行性过程,而是修复这些异常的锥体和恢复日的视觉。我们令人兴奋的初步基因治疗结果似乎确认这确实确实可以确认。”
在2011年的研究中,兽医研究员的Scheie Instute同事,Cideciyan和Penn医学的教授,宾夕法尼亚州的眼科教授,在他们的一些人类LCA患者中观察到类似的东西。它们的中枢视网膜含有被保存但缺乏功能的锥体细胞。杆光感受器,负责昏暗的光视图,生活早期恶化。
在这些人和狗的患者中,涉及相同的基因:NPHP5。为了了解基因突变如何影响锥形细胞功能和杆劣化,研究人员转向犬模型。
当时是一名兽医学生在贝尔特兰实验室的研究默克/单一学者的兽医学生,并在Aguirre的实验室中的博士后研究员,追踪了狗的疾病,发现了像人类一样的类似模式。锥形细胞仍然存在,虽然非功能性和结构性地改变,直至疾病大约在42周龄,当他们逐渐退化时。他们观察到在生活中相当早,大约六周,受影响的狗的大多数锥形细胞未能形成由纤毛连接到内部区段的外部段,并且是光感受器的光捕获结构。内部片段也出现无序,类似于人类患者报告的内容。
研究人员在视网膜中检测了112个基因的表达,该表达在视力中发挥直接作用,或参与细胞死亡或生存,以了解如何以及如何突变影响它们。它们在NPHP5突变犬中发现,这些基因中的33个中的表达有一些变化,其中一些也改变了另外两种犬形式的视网膜变性。
最后,研究人员评估是否在患有NPHP5中的突变中的人类中,肾功能或结构受到影响,但发现狗似乎没有受到这种其他特征的纤细胞病综合征的影响。
通过基因治疗递送的研究在疾病模型中NPHP5基因的正常拷贝已经开始,具有前景的早期结果。
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