提高对视网膜色素变性的遗传原因的看法

逐步发展的夜盲症和视野狭窄,有时从2岁,是色素性视网膜炎的商标。视网膜最常见的遗传疾病,色素性视网膜炎影响近1 4000人。世界各地的超过100万是视障由于无法治愈的疾病。

许多基因已经被这个条件。58在孟德尔常染色体隐形遗传方式,而许多基因是通过后一个常染色体显性或x连锁的遗传模式。然而,这些基因不解释大约40%的病例。

博士学位学生传承Agrawal, co-first这项研究的作者,和她的导师,文章的第二作者鲁伊Chen博士副教授分子和贝勒医学院人类遗传学与同事一起从其他机构在英国、加利福尼亚和马里兰发现突变REEP6-a基因直到现在没有与人类相关疾病可以解释某些情况下缺乏基因诊断。

这一发现是一个长期的合作的结果,开始当Agrawal抽象视觉的著名的下午会议上专家被伦敦大学学院的研究人员的注意,他也研究色素性视网膜炎。

“我们发现了四个家庭影响与这部小说REEP6-associated色素性视网膜炎的患者,开始准备手稿当我们阅读文摘鲁伊·陈的实验室已发送到2016下午会议,”文章的第二作者Michael Cheetham博士说,分子和细胞生物学教授在伦敦大学学院眼科研究所。“当我们得知陈实验室有着相似的家庭和发达REEP6突变的小鼠模型,我们联系了陈讨论联合和合作。”

合作让他们延长搜索数据库基因在一个更大的耐心。结果是新的突变的识别REEP6七个病人从五个独立的家庭色素性视网膜炎。

一种发现:从前面到后面的眼睛

“我的祖父母有白内障,晶状体所引起的一种疾病,位于眼睛的面前,变得不透明,“Agrawal说。“这激励了我学习这个条件,在加入陈博士的实验室。一路上,我变得感兴趣其他的眼睛疾病。特别是,我很感兴趣研究视网膜色素变性的遗传基础,影响视网膜疾病,一层薄薄的组织行后面的眼睛。视网膜是由许多不同类型的细胞相互沟通让我们看到。在色素性视网膜炎,一种叫做杖的光传感神经元photoreceptors-required光线和周边视觉经历逐步退化,最终导致严重的视力障碍。”

“在这种疾病,影响棒早死,导致周围的视锥细胞死亡,最终导致失明在最严重的情况下,“co-first作者加文·阿诺博士说,研究助理在眼科研究所的伦敦大学学院。”

尽管不同形式的色素性视网膜炎的一般特征是相似的,它们在基因上是不同的。此外,色素性视网膜炎患者中不同的表现。一些经验夜盲症从2到3岁。然而,大多数症状在十几岁时;很多人没有注意到的进步夜盲症,因为他们不开车,。这种疾病发展到周边视觉丧失,导致隧道视野。有时,最终的结果是完全失明。其他时候,病人可能保留愿景生活,但仍有视力减退。

“了解疾病的基因有助于我们项目自然路径,例如,告诉一个少年,他或她的视力可能会是20到30年后,”陈说。“棒死后,他们不能被取代,并且没有治疗这种疾病,。我们希望我们的研究还将帮助我们找到方法来修复受损的燃料棒以免为时过晚。”

把REEP6色素性视网膜炎研究的表

研究人员分析了所有的基因遗传性视网膜疾病患者近600人使用下一代测序。7个患者的临床诊断视网膜炎pigmentosa-all隧道视野和视力丧失,并没有related-had相同基因的突变,REEP6。

“在所有的家庭研究,疾病在一个常染色体隐形遗传方式,“Agrawal说。“每个父母与疾病不存在,但有缺陷REEP6副本。我们确定的基因突变REEP6不同病人。”

为了进一步支持REEP6在色素性视网膜炎的作用,科学家们进行了一系列的实验,他们中一个REEP6突变在人类细胞线。然后,他们看了看是否突变影响了REEP6蛋白质它稳定、功能、表达和本地化。

“我们发现的一些变种引起胞内包涵体形成与病人视网膜,暗示某种程度的蛋白质不稳定”。“突变蛋白不正确折叠,形成聚集在细胞内积累为包涵体”。

科学家们还开发了一个小鼠模型他们进一步研究疾病。

“我们选择其中一个人类REEP6突变和创建相同的特定点突变的老鼠相当于REEP6使用CRISPR / Cas9基因编辑、“Agrawal说。“老鼠携带突变提供特色相当于那些病人。我们的实验室是第一个使用CRISPR基因编辑创建一个特定的突变小鼠模型色素性视网膜炎和用它来研究疾病的发病机制。”

在色素性视网膜炎的研究开辟新路径

“我们非常兴奋的发现与该疾病相关的新基因,”陈说。“这可以帮助诊断色素性视网膜炎,鼠标模型可以帮助测试基因疗法来拯救有缺陷的基因以及其他疗法。”

“我们发现疾病的新的机制将使我们更深入地研究视网膜是如何工作和维护它的功能,当它出错,“Cheetham说。

“我非常高兴在这个项目上工作,“Agrawal说。“我们发现在患者新的基因突变色素性视网膜炎。我吃惊的是,Reep6突变小鼠重现了特征观察到病人。我们的工作对我来说是令人兴奋的,因为它展示了基因的力量工具和如何使用它们来提高我们的知识,是什么原因导致失明,一场毁灭性的条件是影响全球数百万。我参加了一个非常富有成效的国际合作和我学到了很多。”

“这是一个非常积极的和优秀的贝勒和伦敦大学学院之间的合作,我们期待合作在未来,“陈和Cheetham说。

这项研究发表在《美国人类遗传学杂志》上。