Genomika a oko

W zgodzie z tymi robiącymi wrażenie danymi genomowymi pozostaje stwierdzenie, że w około jednej trzeciej jednostek chorobowych w bazie danych Online Mendelian Inheritance in Man, dla których przygotowano podsumowanie kliniczne, znajduje się termin odnoszący się do struktury lub czynności oka. Co więcej, skutki fenotypowe nawet niewielkich zmian genetycznych stają się dobrze widoczne w wyniku wielowarstwowego wzmocnienia sygnału w ramach układu wzrokowego człowieka. Na przykład zmiana pojedynczego nukleotydu w obrębie genu PAX6 może powodować anatomiczne nieprawidłowości plamki o średnicy mniejszej niż milimetr, co jednak ostatecznie powoduje znaczące osłabienie ostrości wzroku i oczopląs.
Dziedziczna niezdolność do prawidłowego odbioru barwy zielonej, znana jako daltonizm (od nazwiska angielskiego chemika Johna Daltona, który opisał własny przypadek), była pierwszą ludzką cechą zmapowaną na chromosomie X. (Na rycinie 1 przedstawiono diagram czasowy ważnych odkryć historycznych w tej dziedzinie.) Zaćma Coppocka była z kolei pierwszą ludzką cechą zmapowaną na autosomie, zaś dziedziczna neuropatia nerwów wzrokowych Lebera pierwszą chorobą występującą u ludzi, spowodowaną, jak wykazano, mutacją mitochondrialnego DNA. Ostatnio stwierdzono również, że dwie powszechne przyczyny ślepoty – zwyrodnienie plamki związane z wiekiem (age-related macular degeneration, AMD) oraz jaskra pierwotna otwartego kąta – są w znacznej mierze uwarunkowane genetycznie, podobnie jak dystrofia śródbłonkowa rogówki Fuchsa, będąca najczęstszym wskazaniem do przeszczepiania rogówek w krajach rozwiniętych. Autorzy niniejszego artykułu przedstawiają przegląd odkryć dotyczących jednogenowych i wieloczynnikowych chorób oczu oraz ich wpływ na diagnostykę genetyczną i interwencje terapeutyczne.

Diagnostyka genetyczna

Współczesna era okulistyki molekularnej rozpoczęła się w 1985 r. wraz z odkryciem genu RB1, którego mutacje odpowiadają za rozwój siatkówczaka (retinoblastoma).Od tego czasu odkryto setki innych genów odpowiedzialnych za szeroką gamę ważnych chorób, takich jak AMD, jaskra, zaćma wrodzona, zespołowe i niezespołowe postacie zwyrodnień fotoreceptorów, a także różnorodne dystrofie plamki, dystrofie rogówki, witreoretinopatie i neuropatie nerwów wzrokowych. Każde odkrycie nowej genetycznej przyczyny choroby zwiększa możliwości wykorzystania badań molekularnych próbek DNA pobranych od pojedynczego chorego jako dopełnienia rozpoznania klinicznego, rokowania i poradnictwa. Ponadto osoby, u których wykryto obecność znanych mutacji chorobotwórczych, mogą zostać włączone do badań klinicznych nad nowymi metodami leczenia, a także dokładnie przebadane klinicznie, by szczegółowo określić naturalny przebieg ich choroby w czasie. Pobrane od chorych próbki, w których nie wykryto mutacji w obrębie znanych genów przyczynowych, również są cennym materiałem dla naukowców poszukujących nowych genów przyczynowych dla danej choroby.