นักวิจัยได้ค้นพบกลไกระดับโมเลกุลที่อยู่ภายใต้การกลายพันธุ์ภายในดวงตาที่นำไปสู่การตาบอด

การวิจัยเผยให้เห็นในระดับโมเลกุล ปัจจัยกำหนดโครงสร้างที่สำคัญของสถาปัตยกรรมเมมเบรนภายนอกส่วนแกน (ROS) ที่มีความเชี่ยวชาญสูงของตาซึ่งเป็นเครื่องมือในการมองเห็น

การศึกษานี้ให้ความเข้าใจเกี่ยวกับกลไกที่เป็นสาเหตุของพยาธิสภาพของการกลายพันธุ์ของยีนบางชนิด การกลายพันธุ์เหล่านี้ ซึ่งพบในยีนที่เข้ารหัสโปรตีนโครงสร้างที่สำคัญในเมมเบรน ROS แสดงให้เห็นว่าทำให้ตาบอดได้

"ผลการวิจัยของเราบ่งชี้ว่าการกลายพันธุ์ของยีนเหล่านี้สามารถขัดขวางหรือป้องกัน morphogenesis ของดิสก์ได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งจะขัดขวางความสมบูรณ์ของโครงสร้างของ ROS ประนีประนอมความมีชีวิตของเรตินาและในที่สุดก็นำไปสู่การตาบอด" Krzysztof Palczewski ศาสตราจารย์ด้านจักษุวิทยาที่ University of California, Irvine School of Medicine และผู้เขียนงานวิจัยที่เกี่ยวข้องใน eLife.

ความมีชีวิตของเรตินา

“การศึกษานี้ทำให้เราเข้าใจถึงความมีชีวิตของ จอตา ได้รับผลกระทบจากโรคต่างๆ เช่น โรคเรตินติส รงควัตถุ และโรคสตาร์การ์ดต์ ที่ส่งผลต่อโปรตีนโครงสร้าง ซึ่งรวมถึงส่วนนอกของ ABCA4 ด้วยข้อมูลนี้ เราสามารถกำหนดเป้าหมายวิธีการรักษาแบบใหม่ที่มุ่งรักษาหรือรักษาอาการตาบอดได้”

โครงสร้างพื้นฐานที่มีคำสั่งสูงของ ROS ได้รับการอธิบายเมื่อห้าปีที่แล้ว อย่างไรก็ตาม องค์กรในระดับโมเลกุลยังคงเข้าใจได้ไม่ดีจนถึงขณะนี้ นักวิจัยสามารถถ่ายภาพความละเอียดระดับโมเลกุลของ ROS โดยใช้เทคนิค cryo-electron tomography (cryo-ET) และวิธีการเตรียมตัวอย่างแบบใหม่

"Cryo-ET ช่วยให้เราสามารถสร้างภาพโครงสร้างดิสก์ขอบและประเมินการเชื่อมต่อระหว่างดิสก์ในเชิงปริมาณที่เผยให้เห็นแนวนอนของโมเลกุลใน ROS รวมถึงตัวเชื่อมต่อระหว่างเมมเบรนของดิสก์ ROS" Palczewski อธิบาย

"ด้วยข้อมูลนี้ เราสามารถตอบคำถามเปิดเกี่ยวกับการซ้อนดิสก์อย่างใกล้ชิดและความโค้งของเมมเบรนสูงที่ขอบจาน ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะและโครงสร้างที่สำคัญของ ROS"

การวิจัยอย่างต่อเนื่อง รวมถึงการศึกษาเกี่ยวกับมนุษย์ เป็นสิ่งจำเป็นในการทดสอบข้อค้นพบใหม่เหล่านี้ อย่างไรก็ตาม ข้อบ่งชี้เบื้องต้นคือวิธีการรักษาแบบใหม่น่าจะเกี่ยวข้องมากที่สุด แก้ไขยีน เทคโนโลยี มากกว่าการเสริมยีนหรือการแทรกแซงทางเภสัชวิทยา

นักวิจัยเพิ่มเติมจาก UC Irvine และ Max-Planck Institute of Biochemistry มีส่วนร่วมในงานนี้

การสนับสนุนการวิจัยมาจากโครงการ CIFAR Molecular Architecture of Life, National Institutes of Health และ Research to Prevention Blindness

ที่มา: UC Irvine