Генетика зору: ідентифікація гену PPIB як причини спадкової сліпоти

Генетичні захворювання, що призводять до поступової втрати зору, є однією з найскладніших проблем в офтальмології. Серед них — спадкова атрофія зорового нерва — дегенеративне захворювання, що має близько двох десятків відомих форм. Проте, приблизно у 60% випадків лікарі досі не можуть встановити точну генетичну причину, залишаючи пацієнтів та їхні родини без чіткого діагнозу та цілеспрямованого консультування. Онлайн-видання Neuroscience News опублікувало матеріал, що базується на дослідженні вчених з Медичних університетів Відня та Граца, про відкриття нового гена, відповідального за цю хворобу. Ми підготували короткий виклад найважливішого: як ідентифікація гена PPIB може змінити діагностику та розуміння механізмів спадкової сліпоти.

Розгадка генетичної таємниці: від австрійської родини до міжнародного відкриття

Поштовхом для доленосного дослідження, опублікованого у журналі Genetics in Medicine, стало вивчення однієї великої австрійської родини, де семеро людей упродовж трьох поколінь мали симптоми атрофії зорового нерва. Використовуючи методи екзомного секвенування (ES), вчені розпочали пошук генетичного варіанту, який стояв за цією спадковою сліпотою.

Результатом стало виявлення раніше не описаного варіанта (гетерезиготної міссенс-мутації) у гені, позначеному як PPIB (Пептидил-проліл-ізомераза В). Це відкриття не обмежилося однією родиною. Аналіз архівних геномних даних дозволив підтвердити ту саму мутацію ще у дванадцяти осіб, які належали до восьми інших сімей з різних куточків світу. Це чітко засвідчило, що ген PPIB є новою та значущою причиною спадкової атрофії зорового нерва. Дослідження проводилося командою з Центру анатомії та клітинної біології MedUni Vienna, Центру дослідження раку MedUni Vienna та університетської очної клініки MedUni Graz.

Клінічні ознаки та механізм дії гену PPIB

Підписуйтеся на наші соцмережі

Атрофія зорового нерва, асоційована з геном PPIB, є аутосомно-домінантним захворюванням. Важливою клінічною особливістю є те, що хвороба найчастіше має початок у дорослому віці, з медіанним віком появи симптомів близько 36 років. Ступінь клінічних проявів може бути мінливою. Пацієнти стикаються з поступовим (підступним) зниженням гостроти зору, центральною скотомою та витонченням внутрішнього шару сітківки.

Як саме ген PPIB спричиняє сліпоту? З’ясувалося, що він кодує фермент, який відіграє вирішальну роль у підтримці структури білків. Цей фермент допомагає білкам приймати їхню правильну структуру та руйнує ті, які мають дефектні структури.

Мутація у гені PPIB порушує цю роботу, що, своєю чергою, призводить до мітохондріальної дисфункції. Мітохондрії — «енергетичні станції» клітин. Дослідження культивованих клітин, отриманих від уражених пацієнтів, продемонструвало змінену морфологію мітохондрій та незначні дефекти дихального ланцюга. Оскільки порушення мітохондріальної функції є характерною ознакою дегенерації зорового нерва, цей процес призводить до прогресуючого ушкодження гангліозних клітин сітківки — нервових клітин, що передають зорові сигнали від сітківки до мозку.

Практична цінність та майбутнє для пацієнтів

Відкриття гену PPIB — це значний прорив для сучасної медицини. Воно дає можливість встановити генетичний діагноз, якого досі не мали приблизно 60% пацієнтів з атрофією зорового нерва.

Співавтор дослідження, Томас П. Георгі, наголошує, що ідентифікація цього генетичного варіанту створює можливість для генетичної діагностики, що була відсутня в багатьох випадках. Наявність генетичного діагнозу має вирішальне значення, оскільки дозволяє лікарям:

Науковці, включно з керівником дослідження Вольфгангом М. Шмідтом, зазначають, що подальші дослідження будуть зосереджені на детальному з'ясуванні, як саме варіант PPIB впливає на клітинний метаболізм. Це фундаментальне розуміння є критично важливим для кінцевої мети — розробки цілеспрямованого лікування, яке, можливо, зможе зупинити або сповільнити прогресування спадкової втрати зору.

Ідентифікація гену PPIB є значним кроком уперед у боротьбі зі спадковою сліпотою. Це дослідження не лише розширює наші знання про гени, залучені в аутосомно-домінантну атрофію зорового нерва, але й пропонує реальне рішення для діагностичної дилеми, що стосувалася понад половини всіх пацієнтів. Тепер, коли відома генетична причина та пов'язаний з нею механізм (мітохондріальна дисфункція), медична спільнота може зосередитися на розробці нових терапевтичних стратегій, що базуються на відновленні або підтримці критично важливої функції мітохондрій.

Глосарій ключових понять

Цей матеріал підготовлений на основі інформації з відкритих джерел. Редакція самостійно відбирає ключові факти, аналізує їх та структурує за допомогою AI-інструментів.