Нарушение функции генов сетчатки как причина слепоты у собак

Исследование, проведенное в Хельсинкском университете, выявило вариант гена в регуляторной области сетчатки, который приводит к нарушению работы ретинальных генов и, в конечном итоге, к потере зрения у собак. Работа может помочь в диагностике и лечении пигментного ретинита — заболевания, которым страдают около двух миллионов человек в мире.

«Пока что изменения в регуляторных областях генов как причины болезней изучены относительно слабо. Наше недавно опубликованное исследование, помимо диагностики, предлагает ценную модель для понимания биологии сетчатки и связанных с ней заболеваний», — говорит руководитель исследования профессор Ханнес Лохи.

С 1990-х годов во всем мире предпринимались попытки найти генетическую причину атрофии сетчатки у цвергшнауцеров. Эта порода страдает от прогрессирующей атрофии сетчатки (PRA), приводящей к полной слепоте. Группа Лохи выявила ряд собак с одинаковой родословной, теряющих зрение, что указывало на наследственный характер болезни.

«Мы начали собирать данные, сравнивая заключения офтальмологических осмотров, и быстро заподозрили, что в породе существует более одной формы заболевания. Это наблюдение стало ключевым для прогресса проекта», — говорит ведущий автор статьи, ветеринарный врач и постдокторант Университета Хельсинки Мария Кауконен.

Исследователи разделили собак на две группы на основе симптомов. Последующие генетические анализы подтвердили, что болезни также различаются по лежащим в их основе генам. Собаки из группы 1 теряли зрение к пяти годам, тогда как возраст потери зрения в группе 2 варьировался сильнее, и среди больных собак этой группы преобладали кобели.

Помимо стандартных офтальмологических обследований, в исследовании впервые в Финляндии для ветеринарии была применена оптическая когерентная томография (OCT). Визуализация показала полное разрушение фоторецепторов (клеток, реагирующих на световые стимулы) у собак, страдающих атрофией 1-го типа.

Болезнь вызвана необычным дефектом в регуляторной области гена

«Долгое время поиск генного дефекта был похож на поиск иголки в стоге сена. Прорыв наступил, когда мы обнаружили, что у некоторых здоровых собак есть почти идентичный локус на 15-й хромосоме, но без мутации, вызывающей слепоту. Это означает, что мутация возникла недавно», — объясняет Кауконен.

«Выявленная нами мутация в регуляторной области приводит к гиперактивности как минимум двух генов сетчатки, ранее уже связанных со слепотой. Это интересная и необычная находка, а также одна из первых мутаций в регуляторной области, связанных с атрофией сетчатки. Скорее всего, подобных мутаций существует гораздо больше, но они слабо представлены в литературе из-за сложностей их идентификации», — предполагает Лохи.

Исправление предыдущих научных данных

«Американское исследование, опубликованное в прошлом году, указало на тот же локус хромосомы, что и наш анализ, но предложенный в нем ген PPT1 на самом деле связан с совершенно другим заболеванием нервной системы, что нас не убедило. Тем не менее, на основе этих неоднозначных данных был разработан коммерческий генетический тест, который вызвал большую путаницу среди владельцев и заводчиков собак. Вариант гена, идентифицированный нами, был протестирован на более чем 1600 собаках, и результаты идеально соответствовали заболеванию. Теперь мы сможем разработать надежный генетический тест для породы, чтобы помочь разведению и диагностике», — говорит Лохи.

Исследование стало частью недавно защищенной докторской диссертации Марии Кауконен, посвященной генетическим причинам наследственных глазных болезней собак, а также частью более масштабной работы группы профессора Лохи по изучению наследственности глазных заболеваний. Это также первое исследование, использовавшее данные международного проекта DoGA под руководством профессора Лохи, направленного на расширение понимания генома собак. В проекте DoGA также участвуют исследователи из Каролинского института в Стокгольме (Швеция).