В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, специалисты из Mass Eye and Ear (под руководством доктора философии Айелет Сегр, а также доктора медицины и философии Джейниггс) провели комплексный анализ, объединивший результаты крупного мета-анализа полногеномных ассоциативных исследований (GWAS) первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) с данными по внутриглазному давлению (ВГД) — известному фактору риска данного заболевания. Целью работы было выявление генетических факторов и биологических процессов, участвующих в развитии ПОУГ.

Интеграция генетических данных с измерениями экспрессии генов на уровне отдельных клеток в тканях глаза, значимых для глаукомы, позволила исследовательской группе идентифицировать многочисленные гены и регуляторные механизмы, ассоциированные с ПОУГ и/или ВГД. Полученные результаты указали на вовлеченность в патогенез заболевания биологических путей, связанных с образованием эластических волокон, организацией внеклеточного матрикса, развитием сосудов и нейрональными процессами.

Инновационным аспектом исследования стало использование данных об экспрессии генов в единичных ядрах клеток для создания детального клеточного атласа всего глаза. Эту часть работы возглавил доктор философии Джош Сейнс из Гарвардского университета (кафедра молекулярной и клеточной биологии). Проведенный анализ выявил роль различных типов клеток, включая фибробласты, астроциты, олигодендроциты и клетки сосудов, в дегенерации зрительного нерва и формировании риска развития глаукомы.

Комплексный подход, использованный в исследовании, позволил углубить понимание генетических и биологических механизмов, которые могут лежать в основе ПОУГ, открыв новые направления для разработки потенциальных методов лечения. Идентификация ключевых генов и патологических путей, участвующих в развитии глаукомы, создает предпосылки для создания таргетной терапии, направленной на снижение ВГД и защиту нервных структур.

Как отметила доктор Сегр: «Наша работа позволила получить новые данные о механизмах ПОУГ, которые могут быть использованы при разработке инновационных методов лечения, нацеленных на снижение ВГД и нейропротекцию. Например, данное исследование показывает, что в разработке новых лекарственных и клеточных терапий важным может быть воздействие на вспомогательные (поддерживающие) нейроны наряду с ганглиозными клетками сетчатки. В рамках продолжающейся работы по обнаружению генетической регуляции экспрессии генов в значимых для глаукомы тканях глаза в будущем предполагается получить более полное понимание риска развития ПОУГ и причин вариабельности ВГД».

Источник: Andrew R. Hamel et al, Integrating genetic regulation and single-cell expression with GWAS prioritizes causal genes and cell types for glaucoma, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-023-44380-y