2 triệu trường hợp mù lòa bắt nguồn từ một số ít các bệnh về mắt

Bệnh di truyền ở mắt chiếm ít nhất 2 triệu trường hợp mù trên toàn thế giới. Một vài trăm gen gây bệnh mắt đã được xác định, nhưng trong nhiều trường hợp, nguyên nhân chưa được biết vì không phải tất cả các gen bệnh về mắt đều được xác định.

Do đó, xét nghiệm di truyền chỉ có thể xác định đột biến chịu trách nhiệm về mù chỉ trong 50 đến 75 phần trăm trẻ em mù và thanh niên.

Là một bác sĩ mắt và nhà nghiên cứu, tôi thất vọng về việc thiếu phương pháp điều trị cho bệnh nhân của mình với các dạng mù lòa di truyền như viêm võng mạc sắc tố, bệnh Stargardt và thoái hóa điểm vàng do tuổi tác. Để giải quyết vấn đề này, phòng thí nghiệm của tôi đã đưa ra một nghiên cứu về các gen cần thiết cho sự hình thành và chức năng của mắt bình thường. Chúng tôi đã phát hiện ra 349 gen mà nếu bị đột biến sẽ gây mù ở chuột thí nghiệm. Trong số này, 261 chưa bao giờ liên quan đến mất thị lực trước nghiên cứu của chúng tôi, mà chúng tôi đã công bố gần đây trên tạp chí Sinh học truyền thông.

Xem thêm: Các nhà khoa học đã thu hút những con mắt của con người trong một món ăn để cứu chúng ta

Chuột Knockout giúp xác định thêm các gen mù

Các nhà nghiên cứu lần đầu tiên xác định gen bệnh về mắt vào cuối những năm 1980 bằng cách nghiên cứu các gia đình ở Hoa Kỳ với các dạng viêm võng mạc sắc tố di truyền, một bệnh của các tế bào võng mạc gọi là tế bào cảm quang hình que ở trẻ em và thanh niên, dẫn đến mù lòa cuối cùng. Kể từ đó, ngày càng có nhiều gia đình được nghiên cứu để thêm vào danh sách các đột biến mù quáng ở người.

Để tìm ra gen nào gây mù, chúng tôi đã tận dụng một thứ gọi là công nghệ loại trực tiếp. Các nhà nghiên cứu thiết kế một con chuột bị loại bằng cách xóa cả hai bản sao của bất kỳ gen nào. Điều này có hiệu quả xóa nó khỏi bộ gen chuột chuột. Kết quả bất thường, và họ cung cấp manh mối về chức năng của gen đã đánh bật gen Gen. Bộ gen của chuột tương tự như con người và chứa khoảng 22.000-25.000 gen. Cho đến nay, các nhà khoa học trên thế giới đã loại bỏ khoảng 7.000 gen ở chuột và quá trình nghiên cứu những con chuột này đang diễn ra.

Việc phát minh ra công nghệ diệt chuột vào những năm 1990 đã dẫn đến việc xác định các gen bệnh về mắt bằng cách nghiên cứu mắt của những con chuột với mục tiêu xóa. Hiệp hội kiểu hình chuột quốc tế (IMPC), bao gồm hơn một chục trung tâm sinh học chuột trên khắp Bắc Mỹ, Châu Âu và Châu Á, nhằm mục đích tạo ra một con chuột loại bỏ mọi gen trong bộ gen của chuột. IMPC đã tạo và kiểm tra cẩn thận hơn 4.364 con chuột bị loại.

Bằng cách phân tích dữ liệu được ghi lại từ các cuộc kiểm tra mắt chuột tại tất cả các trung tâm IMPC trên toàn cầu, tôi và các đồng nghiệp của tôi đã phát hiện ra rằng có 105 con chuột bị loại, mỗi con đại diện cho một gen bị xóa, có sự bất thường về mắt được xác định bởi các chuyên gia nhãn khoa được đào tạo. Những bất thường đôi khi liên quan đến các cấu trúc trước của mắt, như mí mắt, giác mạc và thủy tinh thể, và đôi khi là các cấu trúc sau, như võng mạc và thần kinh thị giác.

Kiểm tra gen bệnh mắt chuột ở loài người

Do bộ gen của chuột và người giống nhau, nên rất có thể những gen mới được xác định này, nếu bị đột biến, cũng gây ra các bệnh về mắt ở người. Bước tiếp theo là nghiên cứu những gen chuột mới liên quan đến bệnh nhân mù. Cụ thể, chúng tôi sẽ phân tích bộ gen của bệnh nhân có xét nghiệm di truyền trước đó không thể liên kết tình trạng của họ với một trong những gen bệnh mắt đã biết trước đó.

Việc bổ sung hàng trăm gen bệnh mắt mới trong nghiên cứu IMPC này sẽ giúp các bác sĩ mắt như tôi trên khắp thế giới cung cấp chẩn đoán di truyền chính xác hơn cho bệnh nhân của chúng tôi. Để xác thực các gen này ở người, chúng tôi dự định tạo ra một bảng gồm 261 gen mới có thể được quét để tìm đột biến.

Hơn nữa, bản thân những con chuột bị loại sẽ đóng vai trò là mô hình nghiên cứu công khai cho các gen bệnh mắt mới được phát hiện. Tất cả những con chuột bị loại này có sẵn cho tất cả các nhà nghiên cứu và có thể được đặt hàng từ kho IMPC để có thêm các nghiên cứu khoa học và khám phá trị liệu. Những mô hình chuột này có thể được sử dụng để thử nghiệm các loại thuốc mới, liệu pháp gen và phương pháp tiếp cận tế bào gốc.

Chuột Knockout dạy chúng tôi về di truyền học

Những khám phá khoa học của IMPC đang nhanh chóng thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về hàng ngàn gen và phân tử trải qua nhiều quá trình bệnh của con người. Trong mỗi hệ thống cơ quan của cơ thể, các nhà nghiên cứu đang tìm thấy nhiều gen chưa bao giờ được liên kết với bệnh tật. Kết quả của dự án IMPC, bao gồm các gen bệnh về mắt, có thể nâng cao khả năng chẩn đoán và xác định các mục tiêu mới cho các liệu pháp mới.

Xem thêm: Căng thẳng có thể ảnh hưởng đến tầm nhìn của bạn mà các chuyên gia về mắt đã bỏ qua từ lâu

Tôi hy vọng rằng các bác sĩ mắt tại các trường đại học và trung tâm mắt lớn sẽ tham khảo chéo danh sách 261 gen bệnh mắt mới của chúng tôi từ chuột với trình tự gen của bệnh nhân người mà họ không tìm thấy đột biến gây bệnh.

Chúng tôi hy vọng danh sách gen của chúng tôi sẽ hướng dẫn các đồng nghiệp của chúng tôi về thủ phạm di truyền trong nhiều trường hợp và cung cấp cả chẩn đoán cụ thể và hướng tới điều trị cuối cùng cho những gia đình mắc bệnh mù lòa di truyền.

Bài viết này ban đầu được xuất bản trên Cuộc trò chuyện của Ala Moshiri. Đọc văn bản gôc ở đây.