犬の遺伝性疾患・先天性夜盲症の遺伝子の特定

遺伝性疾患の効果的な遺伝子治療を作成するには、3つの重要なステップが必要です。

まず、科学者は病気を特定し、特徴付けなければなりません。

第二に、責任を負う遺伝子を見つけなければなりません。

そして最後に、彼らはその障害を修正する方法を見つけなければなりません。

4年前、ペンシルベニア大学のチームが日本のグループと協力して、犬の先天性夜盲症の形態に関するチェックリストを最初に作成しました。

現在、Scientific Reports誌の論文において、彼らは第二段階での成功を発表しています。責任遺伝子を特定したのです。

「この病気を引き起こしている正確な遺伝子変異を実際に特定しました。」と、ペンシルベニア大学獣医学部の眼科助教授であり論文の筆頭著者であるミヤデラ・ケイコ氏は言います。

「次の段階は、この疾患の治療に取り組むことであり間もなく行われるので大変楽しみです。」

先天性定常夜盲症（CSNB）の人は、日中はほぼ正常な視力を持っていますが、薄明かりの中で物体を見つけるのに苦労します。

遺伝性の状態は誕生から存在し、多くの遺伝子の突然変異から生じる可能性があります。

現代の世界は一般的に明るく照らされていますが、このタイプの失明は、人工照明があまり利用できない地域の生活の質に深刻な影響を与える可能性があります。

ジャーナルPLOS ONEの2015年の出版物では、ミヤデラ氏とペンシルベニア大学獣医学部眼科および医学遺伝学の教授であるグスタボ・アギレ氏を含むチームと、三重大学の近藤峰生教授率いるチームは、犬の中で真のCSNBの形を初めて発見したと発表しました。

現在、研究者は共同研究を続けており、今回は原因となる遺伝子変異の特定に取り組んでいます。

比較的手頃なゲノムシーケンステクノロジーを利用して、チームは潜在的に関与する候補遺伝子領域を絞り込むために、ゲノム全体の関連性研究を実施しました。

犬のゲノムの170,000ポイントで単一ヌクレオチドの変化を識別することができるチップを使用して、研究者はこの形式のCSNBの犬12匹と罹患していない犬11匹を研究しました。

すべての動物は近縁の家族から来ており、それらの違いを際立たせています。

その分析は、ターゲットをゲノムの約400万ヌクレオチド塩基対のサイズの領域に絞り込みました。それでも遺伝子ごとに検索するには大きすぎます。

その代わりに、全ゲノムシーケンスを実行し、その結果を使用して250頭以上の犬からのゲノム情報を含む国際データと比較し、影響を受けた犬に2つの変異のコピーがあり、保因する犬にはあり、他の犬が持っていない遺伝子を探しました。

「私たちは非常に説得力のある突然変異を発見しました。」と、ミヤデラ氏は言います。

突然変異はLRIT3遺伝子に影響を及ぼし、1塩基対の欠失を伴い、結果として生じるタンパク質が切断されます。

特に、LRIT3変異は、人々のCSNBにも関係しています。

通常の形式では、LRIT3は、分子チャネルタンパク質TRPM1が網膜の光受容体細胞に隣接する細胞型の先端に適切に局在します。

『ON双極細胞』と呼この網膜ニューロンの二次層は、脳への経路上の光受容体からの信号を中継します。

この突然変異は、rod体細胞に関連するON双極細胞（薄明かりの中で視覚を強く可能にするもの）に特異的に影響するようです。

LRIT3変異に焦点を合わせ、影響を受けた犬の組織を検査し、実験室実験で正常および変異LRIT3が細胞およびタンパク質マーカーとTRPM1の発現にどのように影響したかを調べました。そしてそれが遺伝子の原因であるという証拠を確固たるものにできました。

また、突然変異はON双極細胞の機能に影響を及ぼしますが、研究者は網膜の構造が突然変異によって比較的影響を受けないように見えることを発見しました。

「それは遺伝子治療を開発するために重要です。」

とアギレ氏は言います。

「構造が整っていない場合、そのアプローチで視力を回復することはできません。」

研究チームはすでに、突然変異を修正するための遺伝子治療アプローチの設計に取り組んでいます。

ON双極細胞を標的にするには、視細胞ほど容易にアクセスできない別の層で網膜に近づく必要があるため、この努力はグループが取り組んできた以前の形態での失明とは異なる課題が伴います。

「この研究分野のユニークな点は、以前、治療標的として十分に活用されていなかった細胞型を標的にしているところです。」

とミヤデラ氏は言います。

研究の結果として、研究者は彼らの研究がON双極細胞層が関与する他の症状を治療するための方法が生み出されることを願っています。

【以下のウェブサイトより引用】

Medical Xpress