Die Forscher untersuchten bildgebende und genetische Daten der britischen Biobank, um mehr über seltene Augenkrankheiten zu erfahren. Dazu gehören Netzhautdystrophien, eine Kategorie erblicher Netzhautanomalien, die der Hauptgrund dafür sind, dass Erwachsene im erwerbsfähigen Alter als sehbehindert dokumentiert sind.
Die Netzhaut befindet sich am Augenhintergrund. Es ist ein geschichtetes Gewebe, das Licht absorbiert und in ein Signal umwandelt, das das Gehirn verstehen kann. Innerhalb jeder Netzhautschicht befinden sich mehrere Arten von Zellen, die jeweils eine spezifische Rolle bei diesem Lichtumwandlungsprozess spielen.
Das Hauptthema dieser Studie, die in der Zeitschrift PLOS Genetics veröffentlicht wurde, sind Photorezeptorzellen (PRCs), die lichtempfindliche Zellen in der Netzhaut sind. Diese Zellen können jetzt nicht-invasiv mit der optischen Kohärenztomographie (OCT) sichtbar gemacht werden, einem Service, der oft von vielen Augenoptikern angeboten wird. Die größte genomweite Assoziationsanalyse von PRCs wurde von den Forschern unter Verwendung von OCT-Bildgebungsdaten und genomischen Informationen aus der UK Biobank erstellt.
Gelegentliche Netzhautdystrophien
Vererbte Mutationen in Genen, die von PRCs exprimiert werden, führen oft zu seltenen Netzhauterkrankungen. Diese Mutationen können zu einer Funktionsstörung der Netzhaut führen, was zu einer verminderten Sehkraft und sogar zur Erblindung führt. Obwohl jede dieser Erkrankungen selten ist, ist sie zusammengenommen für den größten Teil der Erblindung von Personen im erwerbsfähigen Alter verantwortlich.
Hannah Currant, ehemalige Doktorandin am Europäischen Institut für Bioinformatik (EMBL-EBI) des EMBL und Postdoktorandin am Proteinforschungszentrum (CPR) der Novo Nordisk Foundation an der Universität Kopenhagen, sagte: „Wir hatten Zugang zu kombinierten Bildern und Genotypdaten bei ein beispielloses Ausmaß. Die Fähigkeit der Studie, genetische Verbindungen zu seltenen Netzhautdystrophien zu finden, wurde durch die grundlegende Abhängigkeit der Studie vom Zugang zu dieser großen Datenmenge ermöglicht. Diese Entdeckung hat neue Forschungsrichtungen eröffnet und neue Bedenken hinsichtlich seltener Netzhautdystrophien geweckt.
Mithilfe von OCT können hochauflösende Bilder vieler Schichten und Bestandteile der Netzhaut gefunden werden, um Genotyp und Phänotyp zu verknüpfen. In der Klinik werden diese Bilder oft verwendet, um Augenprobleme zu diagnostizieren. Diese Studie verwendete OCT-Scans von etwa 30.000 Teilnehmern und relevante genetische und medizinische Daten der UK Biobank.
Ewan Birney, stellvertretender Generaldirektor des Europäischen Instituts für Molekularbiologie, beschrieb die UK Biobank als „eine reichhaltige und einzigartige Ressource mit großem Potenzial zur Ermöglichung der Genommedizin“ (EMBL). Die Daten hier haben ein enormes Potenzial, das aufgedeckt werden muss, um uns dabei zu helfen, die menschliche Biologie besser zu verstehen und wie und warum diese Biologie bei Krankheiten gestört wird.
Unterstützung der Genommedizin
Die Forscher führten genomweite Assoziationsanalysen (GWAS) mit Daten der UK Biobank durch, um genetische Veränderungen zu identifizieren, die mit Variationen in der PRC-Schichtdicke verbunden sind. Als Ergebnis waren sie in der Lage, genetische Varianten zu entdecken, die mit der Dicke einer oder mehrerer PRC-Schichten zusammenhängen, einschließlich solcher, die mit zuvor bekannten Augenkrankheiten in Verbindung stehen.
Der GWAS-Katalog speichert und bietet freien Zugang zu kürzlich entdeckten genetischen Korrelationen.
Von vielen dieser genetischen Variationen war bekannt, dass sie mit Augenerkrankungen in Verbindung gebracht werden, aber interessanterweise befanden sich viele in der Nähe von Genen, die, wenn sie gestört werden, seltene erbliche Augenkrankheiten verursachen. In einem Beispiel hatten die Forscher die Möglichkeit zu untersuchen, wie häufige Variationskombinationen in der Nähe von Genen, von denen bekannt ist, dass sie mit seltenen Augenkrankheiten assoziiert sind, die Struktur der Netzhaut verändern. Dies erhöht das Vertrauen bei der Untersuchung bestimmter Gruppen seltener Krankheiten, um festzustellen, wie sich diese bestimmten häufigen Varianten auf die Krankheit auswirken können.
Laut Omar Mahroo, Professor für retinale Neurowissenschaften am University College London und beratender Augenarzt am Moorfields Eye Hospital, wird die Zukunft der Genommedizin von der systematischen bioinformatischen Analyse großer Kohorten von Teilnehmerdaten bestimmt. „Die Möglichkeit, auf diese Daten zuzugreifen und diese Verbindungen zwischen Krankheitssymptomen und genetischer Variation herzustellen, wird unzählige neue Perspektiven für die zeitgenössische Krankheitsdiagnose und -behandlung eröffnen“, schreiben die Autoren.
Eines der wichtigsten Ziele von EMBL ist es, ein molekulares Verständnis dafür zu erlangen, wie unsere genetische Ausstattung mit den sozialen, physischen und biologischen Elementen interagiert, denen wir unser ganzes Leben lang ausgesetzt sind, um unsere Gesundheit zu beeinflussen. Erfahren Sie mehr über die bahnbrechende Tiefe und Breite zukünftiger menschlicher Kohortendaten und wie Forscher am EMBL sie nutzen werden, um unser Verständnis menschlicher Krankheiten zu verbessern.
Quelle: eurekalert
Günceleme: 09/03/2023 23:36