Генетики нашли причину глаукомы и близорукости

Современная технология полногеномного ассоциативного исследования (genome-wide association study, GWAS) позволяет выявить мутации, связанные с все большим числом различных заболеваний.

Используя базу однонуклеотидного полиморфизма (SNP) генома человека, можно быстро просканировать всю ДНК, чтобы найти, какие нуклеотидные замены в изменчивых участках генома ведут к патологии.

Теперь ученые добрались до зрения. Сразу три статьи в последнем номере Nature genetics посвящены этой проблеме. Международная команда исследователей из Исландии, Китая, Швеции, Великобритании и Австралии под руководством Кари Стефансона (Kari Stefansson, компания deCODE genetics Inc, Рейкьявик), изучила генетические варианты, связанные с глаукомой.

Риск глаукомы связан с 7-й хромосомой

Первичная открытоугольная глаукома (ПОУГ) - одна из главных причин слабовидения и слепоты. Ее распространенность увеличивается с возрастом. В 40–45 лет этой формой глаукомы страдает 0,1% населения, в 50–60 лет – 1,5-2%, в 75 лет и старше – около 10%. Основные факторы риска по глаукоме – возраст, повышенное внутриглазное давление, наследственность, высокое артериальное давление, диабет и миопия (близорукость).

Ученые изучили более 300 тысяч SNP из базы HumanHap300 у 1263 пациентов с глаукомой и 34877 здоровых исландцев и нашли вариант на 7-й человеческой хромосоме (7q31), который показал статистически достоверную связь с глаукомой. Результат биологи проверили на группах других европейских и азиатских популяций. Около 6% европейцев, несущих две копии этой мутации, в 1,6 раз чаще рискуют заболеть глаукомой, чем остальные. У китайцев и других азиатских народов мутация встречается реже, но ее ассоциация с глаукомой остается достоверной.

Анализ показал, что ключевой участок расположен между генами CAV1 и CAV2, кодирующими белки кавеолины. Работа этих белков регулирует отток жидкости от глазного яблока. При нарушении их деятельности избыточная жидкость повышает внутриглазное давление, что и приводит к заболеванию.

А близорукость начинается на 15-й

Исследования группы Кэролин Клэвер (Caroline C W Klaver) из Медицинского центра Эразма Роттердамского (Erasmus Medical Center, Rotterdam) и группы Кристофера Хаммонда (Christopher J Hammond) из Королевского колледжа Лондона (King’s College London) посвящены еще более распространенному нарушению зрения – близорукости (миопии).

Миопией, большей чем минус 1 диоптрия, поражена треть взрослого населения США, а в Китае, Сингапуре и на Тайване болезнь охватывает до 80% популяции. Хотя образ жизни оказывает большое влияние на развитие близорукости, около 80% ее определяет наследственность. Миопия и гиперопия (дальнозоркость) – два варианта рефракторных нарушений органа зрения, при которых изображение не попадает на сетчатку, и размывается. Ученые предполагают, что эти нарушения коренятся в неких патологиях эмбрионального развития глаза.

Кэролин Клэвер и ее коллеги изучили генетические вариации у 5328 голландцев, из которых 52% (2790 человек) страдали близорукостью либо дальнозоркостью (от минус 9 до плюс 10 диоптрий). Они нашли участок на 15-й хромосоме (15q14), один из вариантов которого достоверно ассоциирован с миопией. Подтверждение полученных результатов ученые получили на базе данных близнецов Великобритании.

У носителей аллеля С в ключевом участке увеличивается риск миопии по сравнению с носителями аллеля Т (в 1,41 раза, если аллель С находится на одной хромосоме и в 1,83 раза, если на обеих). Ключевой участок расположен вблизи трех генов, из которых два имеют непосредственное отношение к развитию глаза. Ген ACTC1 участвует в закладке сократительных клеток – миофибробластов склеры. Функция гена GJD2 связана с передачей нервного импульса на фоторецепторы сетчатки, с регуляцией роста глазного яблока и созреванием волокон хрусталика. Анализ показал, что в участке 15q14 находятся регуляторные элементы для этих генов.

Кристофер Хаммонд и коллеги в работе на группе британских близнецов (4270 человек) нашли другой участок на той же 15-й хромосоме (15q25), проявивший достоверную связь с близорукостью. В данном участке находится регулятор гена RASGRF1, который, помимо синаптической передачи в сетчатке, вовлечен в развитие глаза.

Нельзя сказать, что, найдя генетические варианты, связанные с болезнями зрения, ученые получили ответы на все вопросы о природе глаукомы и близорукости. Но, по крайней мере, они выяснили некоторые молекулярные механизмы, ведущие к патологии.