Odkrycie mutacji genu powodującej rzadką chorobę oczu

Witamina K jako prawdopodobne remedium? Badania prowadzone przez doktor Jayne S. Weiss, profesor okulistyki w LSU Health Center New Orleans, oraz jej współpracowników, odkryły mutację genu wywołującą dystrofię rogówki Schnydera. Dowiedli, że gen ten jest ważną częścią w procesie metabolizmu witaminy K, co oznacza, że witamina ta może być użyteczna w leczeniu choroby. Odkrycie zostało opublikowane w lutym 2013 roku, w czasopiśmie Human Mutation.

Dystrofia rogówki Schnydera jest rzadką, dziedziczną, chorobą oka, której efektem jest postępująca utrata wzroku, spowodowana nadwyżkami cholesterolu oraz tłuszczów zachodzących na rogówkę. Choroba atakuje obydwoje oczu naraz, przez co często niezbędna jest transplantacja rogówki.

Dr Weiss jest jednym ze światowych autorytetów w tej dziedzinie. Rozpoznała największą na świecie grupę ludzi dotkniętych chorobą oraz sprostowała niedopowiedzenia na temat choroby, ułatwiając jej diagnozę.

W 2007 roku, dr Weiss wraz ze współpracownikami odkryła UBIAD1, gen odpowiedzialny za dystrofię rogówki Schnydera, odgrywający ważną rolę w metabolizmie cholesterolu. Badania są kontynuowane w celu odkrycia dokładnej drogi rozwoju choroby.

Naukowcy podejrzewają, że rola UBIAD1 jest powiązana z produkcją endogennej witaminy K. Odkryto, że UBIAD1 jest odpowiedzialny za uruchamianie produkcji MK-4, dominującej formy aktywnej hormonalnie witaminy K, występującej w organizmie ludzkim.

Witamina K jest ważnym współczynnikiem w procesie krzepnięcia krwi oraz w metabolizmie kości. Cholesterol ma znaczący wpływ na białka, które współpracują z witaminą K.

Podczas badania odkryto nową mutację DNA w UBIAD1, która zastępowała jeden konkretny aminokwas w 51 przypadkach z sześciu odmian choroby. Mutacja ta, modyfikująca działanie enzymu, jest prawdopodobną przyczyną choroby, jako że wykryto ją u 47/47 osób u których choroba ta była zdiagnozowana.

Za to u 300 kontrolnie przebadanych (bez zdiagnozowanej choroby), mutacja nie została wykryta.

Zespół badawczy odkrył również zredukowanie produkcji MK-4 poprzez związaną z chorobą zmianą UBIAD1, oraz połączenia UBIAD1 z enzymami związanymi z produkcją i magazynowaniem cholesterolu, co zapewnia bezpośrednie połączenie między UBIAD1 i metabolizmem cholesterolu, które najprawdopodobniej są powiązane z rozwijaniem się choroby.

Te odkrycia pokazują, że zmniejszenie się produkcji MK-4 poprzez związaną z chorobą zmianę UBIAD1, jest konsekwencją biochemicznego defektu połączonego z akumulacją cholesterolu, zaobserwowaną w rogówkach pacjentów chorych na dystrofię rogówki Schnydera.

Bieżące badania dowodzą, że endogenny, wewnątrzkomórkowy MK-4 produkowany przez UBIAD1 ma fizjologiczną rolę w utrzymywaniu rogówki w zdrowiu oraz jest odpowiedzialny za poprawną ostrość widzenia, za którą odpowiada witamina K, mająca ogromną rolę w krzepnięciu krwi.

Odkryto, że zmutowany przez chorobę enzym UNIAD1 produkuje mniejsze ilości MK-4. Można zatem podejrzewać, że suplementy zawierające MK-4, dostarczone do oka, mogą być użyteczne w terapii, której celem jest leczenie zamglonej rogówki, lub chociaż uniknięcie dalszego magazynowania się cholesterolu lub tłuszczów, które można zaobserwować w dystrofii rogówki Schnydera.

„Badania takie jak te umożliwiają wynalezienie nowych metod leczenia i zapobiegania które mogą pomóc nie tylko osobom chorym na dystrofię rogówki Schnydera”, zaznacza dr Jayne Weiss, która współpracuje z Herbert E. Kaufman, MD Endowed Chair w dziale okulistyki na LSU Health Sciences Center New OrleansI, oraz jest dyrektorem LSU Eye Center.

„Odkrycie nowego składnika sieci komórkowej regulacji cholesterolu daje nam informacje, które mogą zostać użyte w odniesieniu do każdej choroby mającej swój początek w jej defekcie. Oprócz dystrofii rogówki Schnydera, różne odmiany raka zaliczają się do tej grupy”, konkluduje uczona.