Международная группа ученых из Манчестерского университета создала наиболее подробную на сегодняшний день картину того, как генетические различия влияют на работу человеческого глаза. Этот прорыв может помочь объяснить, почему у миллионов людей развиваются заболевания, угрожающие зрению, такие как возрастная макулярная дегенерация, а также более редкие наследственные заболевания глаз. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Эпидемиологические исследования прогнозируют, что возрастной макулярной дегенерацией, являющейся одной из основных причин нарушения зрения у взрослых, к 2040 году будет страдать 288 миллионов человек во всем мире. К более редким наследственным заболеваниям глаз, которые нарушают работу клеток сетчатки, воспринимающих свет и передающих зрительные сигналы в мозг, относятся болезнь Штаргардта, пигментный ретинит и колбочково-палочковая дистрофия.

Глубокое изучение генетики глаза

Исследователи проанализировали данные полногеномного секвенирования наряду с профилями РНК из 201 донорского человеческого глаза. Это позволило им изучить две ключевые ткани, участвующие в зрении: сетчатку, которая улавливает свет, и пигментный эпителий сетчатки, который поддерживает и питает ее.

Сравнивая различия в ДНК с активностью генов в этих тканях, исследователи обнаружили более 1,4 миллиона генетических сигналов, влияющих на включение или выключение генов, известных как локусы количественных признаков экспрессии, или eQTL.

Эти сигналы влияют на поведение почти 10 000 генов в сетчатке и почти 4000 генов в пигментном эпителии сетчатки. Многие из генетических эффектов были обнаружены в областях генома, которые действуют как регуляторные переключатели, помогая включать или выключать гены.

Подсказки от генетических аномалий

Исследование также выявило сотни людей, у которых активность генов сетчатки была необычно высокой или низкой по сравнению с типичными показателями.

Среди этих “аномальных изменений экспрессии” исследователи выявили почти 300 редких генетических вариантов, которые могли бы правдоподобно объяснить необычную активность генов. Эти варианты включают редкие изменения в участках ДНК, не кодирующих белки, а также более значительные структурные сдвиги и различия в количестве копий определенных сегментов ДНК у человека.

В совокупности они составили около 28% аномальных изменений, предлагая новые направления для понимания того, как редкие мутации способствуют развитию заболеваний глаз.

Новый ресурс для исследований зрения

Полученные результаты предоставляют беспрецедентный ресурс для ученых, изучающих генетические корни нарушений зрения, и доступны для других исследователей. Они также предлагают план будущих исследований в области персонализированного лечения и ранней диагностики.

Автор исследования, доктор Джейми Эллингфорд (Dr. Jamie Ellingford) из Манчестерского университета, сообщил: “Наше исследование знаменует собой важный шаг к расшифровке сложной генетической архитектуры человеческого глаза. И оно открывает двери для новых стратегий защиты и восстановления зрения в будущем”.

“Это исследование показывает, как распространенные и редкие генетические различия влияют на их проявление в сетчатке человека. Понимание этих закономерностей приближает нас к раскрытию биологических механизмов, лежащих в основе наследственной потери зрения, и к разработке более целенаправленных методов лечения”.

Джейкоб Сэмпсон (Jacob Sampson), доктор философии, проводивший обширный вычислительный анализ, результаты которого представлены в исследовании, добавил: ”Мы надеемся, что этот набор данных ускорит открытия в офтальмологии, генетике и прецизионной медицине. И мы надеемся, что он поддержит усилия по выявлению лиц, подверженных риску заболеваний, угрожающих зрению, до появления симптомов”.

В состав исследовательской группы вошли ученые из Манчестерского университета, Массачусетской клиники Massachusetts Eye and Ear, Гарвардской медицинской школы, Института Броуда Гарвардского университета и Массачусетского технологического института, Тюбингенского университета, Саутгемптонского университета, Университета Риау, Манчестерского университетского фонда NHS и Европейского института биоинформатики.

Информация о публикации:

Jacob Sampson et al, Paired DNA and RNA sequencing uncovers common and rare variation regulating human retinal gene expression, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-72979-4

Информация о журнале: Nature Communications

Ссылка на источник

Хотите больше новостей? Подпишитесь на наши новости в Телеграм и Вконтакте