درمان جدید برای مکانیسم ژنتیکی نابینایی

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، هنوز معماهای زیادی در مورد مکانیسم عمل ژن CERKL وجود دارد که باعث ایجاد رتینیت پیگمانتوزا و سایر بیماری های ارثی بینایی می شود. اکنون، تیمی از دانشگاه بارسلونا توضیح داده اند که چگونه فقدان ژن CERKL توانایی سلول های شبکیه را برای مبارزه با استرس اکسیداتیو تولید شده توسط نور تغییر می دهد و مکانیسم های مرگ سلولی را ایجاد می کند که باعث کوری می شود. این مطالعه توسط پروفسور جما مارفانی، از دانشکده زیست شناسی، موسسه زیست پزشکی دانشگاه بارسلونا (IBUB) و تحقیقات زیست پزشکی شبکه بیماری های نادر (CIBERER) انجام شد. این مطالعه برای اولین بار نشان می دهد که وقتی ژن CERKL از بین می رود، سلول های شبکیه به طور دائم تحت فشار قرار می گیرد. این حالت به این معنی است که وقتی آسیب اکسیداتیو اضافی ایجاد می شود مانند تحریک مداوم نور، سلول ها دیگر قادر به پاسخگویی نیستند زیرا دیگر نمی توانند مکانیسم های پاسخ آنتی اکسیدانی را فعال کنند.

شبکیه به طور دائم ملتهب است. در نتیجه، سلول های شبکیه مکانیسم های مرگ سلولی مانند نکروپتوز و فروپتوز را فعال می کنند. اگرچه آزمایش ها روی موش ها انجام شده است، این تغییرات به ما اجازه می دهد توضیح دهیم که چگونه و چرا سلول های گیرنده نوری در بیماران می میرند و چرا می میرند. شبکیه یک بافت عصبی است که دائماً در معرض استرس اکسیداتیو قرار می گیرد و سلول های شبکیه باید مکانیسم های آنتی اکسیدانی را برای مقابله با آن فعال کنند. مطالعه جدید بر اساس یک مدل موش تراریخته است که در آن ژن CERKL با استفاده از تکنیک های ویرایش ژن (CRISPR) حذف شده است. با استفاده از تکنیک های الکتروفیزیولوژیکی، نشان داده شد که شبکیه چشم این موش های بدون CERKL به طور پیشرونده ای به شیوه ای شبیه به بیماران انسانی تحلیل می رود. به لطف همکاری چند رشته ای، تکنیک های ترانسکریپتومیکس نشان داده است که شبکیه چگونه به استرس نور در صورت کمبود پروتئین CERKL واکنش نشان می دهد. تجزیه و تحلیل متابولومیک نشان می دهد که مسیرهای بیوشیمیایی سلولی تغییر یافته که به شبکیه اجازه نمی دهد با آسیب اکسیداتیو تولید شده توسط نور اضافی مقابله کند و در نهایت باعث مرگ گیرنده های نوری می شود.

از هر 3000 نفر در جهان، یک نفر به نوعی دیستروفی ارثی شبکیه، یکی از بیماری های نادر با بیشترین میزان بروز در بین جمعیت مبتلا است. تاکنون در مجموع 90 ژن مرتبط با رتینیت پیگمانتوزا شناسایی شده است، اما بیش از 300 ژن وجود دارد که می توانند بینایی را تحت تاثیر قرار دهند. تشخیص ژنتیکی خوب بیماران و شناسایی ژنی که باعث بیماری می شود، تعیین کننده است. اکنون می دانیم که حدود 3 درصد از بیماران مبتلا به رتینیت پیگمانتوزا در اسپانیا دارای جهش در ژن CERKL هستند. بخش خوبی از تلاش ها در بیماری های نادر بینایی دقیقاً بر روی این تشخیص ژنتیکی بیماران متمرکز شده است، برای درک تأثیر فیزیولوژیکی این جهش ها لازم است آنچه در سلول های شبکیه اتفاق می افتد تجزیه و تحلیل شود. شناسایی ژن عامل بیماری و عملکرد فیزیولوژیکی آن سنگ بنای طراحی یک درمان دقیق یا شخصی است.

اکنون، اگر بهتر دانسته شود که کدام مسیرها در صورت عدم وجود ژن CERKL تغییر می کنند، می توان به این فکر کرد که چگونه این مسیرها جبران شود. به عنوان مثال، با داروهایی که می توانند روی این مسیرهای متابولیک عمل کنند و عملکرد صحیح نورون های شبکیه را بازیابی کنند. این نوع رویکرد درمانی بسیار مقرون به صرفه است و اگر پیشرفت بیماری را کند کند، می تواند به نفع بسیاری از بیماران باشد.