Медики СПбГУ создали линию мышей для разработки новых методов лечения слепоты у человека
Ученые Санкт-Петербургского университета с помощью технологии «молекулярных ножниц» создали линию мышей, моделирующих пигментный ретинит — заболевание глаз, которое может привести к слепоте у человека. Созданных мышей можно будет использовать для проведения доклинических исследований препаратов от соответствующих заболеваний. Результаты исследования опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
Дегенеративные патологии сетчатки глаза — группа заболеваний, которые со временем приводят к значительному ухудшению зрения, а иногда и к неизлечимой слепоте из-за потери или дисфункции фоторецепторов. Наиболее тяжелыми являются генерализованные поражения сетчатки, к которым в первую очередь относится пигментный ретинит.
В настоящее время выявлено несколько тысяч мутаций в более чем 70 различных генах, которые вызывают пигментный ретинит у человека. Так, это заболевание, связанное с мутацией в гене pde6b, — одна из форм наследственных дистрофий сетчатки, которая может приводить к необратимой слепоте и получению инвалидности в трудоспособном возрасте.
Ученые Института эволюционной физиологии и биохимии имени И. М. Сеченова РАН (ИЭФБ), в котором ведутся активные разработки препаратов оптогенетического протезирования сетчатки глаза, обратились к исследователям Санкт-Петербургского университета с просьбой создать линейку модельных мышей для изучения пигментного ретинита.
Мы создали модель этого заболевания у мышей с помощью технологии редактирования генов CRISPR/Cas9, которая использует белок Cas и специальные молекулы РНК для внесения точечных изменений в геном. В Центре трансгенеза и редактирования генома СПбГУ реализован весь цикл технологии CRISP/Cas, начиная от наработки и выделения рекомбинантных Cas нуклеаз и заканчивая получением генетически модифицированных мышей, — объяснила директор Центра трансгенеза и редактирования генома СПбГУ Елена Леонова.
Сейчас в широкой клинической практике отсутствует направленное эффективное лечение данной группы заболеваний. Разработка специальных модельных мышей позволяет ученым имитировать клинические проявления соответствующих заболеваний у человека и искать возможные варианты их лечения в дальнейшем. Это вязано с тем, что строение глаза мышей и людей схоже и идентичным образом подвержено патологиям.
Сетчатка млекопитающих имеет трехслойную структуру, состоящую из различных типов клеток. Свет проходит через роговицу, зрачок, хрусталик и стекловидное тело, после чего достигает слоя фоторецепторов сетчатки, которые преобразуют свет в электрические сигналы. Далее эти сигналы обрабатываются другими типами клеток сетчатки и через зрительный нерв передаются в мозг, который обрабатывает финальное изображение.
Этот процесс одинаков для мышей и для человека. При дегенеративных заболеваниях сетчатки фоторецепторы погибают, что приводит к слепоте, однако другие слои сетчатки сохраняются.
У созданной исследователями СПбГУ мышиной модели на 15 день после рождения начинается гибель клеток сетчатки, а к 21 дню жизни слой фоторецепторов полностью исчезает из сетчатки. По словам ученых Университета, изучение мышиной модели позволит проводить доклинические исследования препаратов заместительной генной терапии, а также оптогенетического протезирования сетчатки.
Препараты генной терапии содержат здоровую копию гена, с которого в еще живых фоторецепторах будет нарабатываться функциональный белок Pde6b, который не поражен заболеванием, а значит, пригоден для протезирования. При оптогенетическом протезировании в биполярных клетках сетчатки продуцируется светочувствительный белок, что выступает в роли альтернативного пути передачи зрительной информации в мозг.
01.02.2024, 112 просмотров.