באמצעות טומוגרפיה קריו-אלקטרונים, חוקרים גילו מנגנונים מולקולריים העומדים בבסיס מוטציות בעין המובילות לעיוורון.

המחקר חושף, ברמה המולקולרית, גורמים מבניים מרכזיים של ארכיטקטורת קרום הממברנה של העין, המסייעת לראייה.

המחקר מספק הבנה של המנגנונים העומדים בבסיס הפתולוגיות של מוטציות גנים מסוימות. מוטציות אלו, שנמצאו בתוך גנים המקודדים לחלבונים המבניים העיקריים בממברנת ROS, הוכחו כמובילות לעיוורון.

"הממצאים שלנו מצביעים על כך שמוטציות גנים אלו עלולות לעכב או למנוע לחלוטין מורפוגנזה של דיסק, אשר, בתורה, תשבש את השלמות המבנית של ROS, תפגע בכדאיות הרשתית, ובסופו של דבר תוביל לעיוורון", אומר קשישטוף פלצ'בסקי, פרופסור לרפואת עיניים ב- בית הספר לרפואה של אוניברסיטת קליפורניה, אירווין והמחבר המקביל של המחקר ב eLife.

הכדאיות של הרשתית

"מחקר זה נותן לנו תובנה כיצד הכדאיות של רשתית נפגע על ידי מחלות, כמו רטיניטיס פיגמנטוזה ומחלת Stargardt, המשפיעות על חלבונים מבניים כולל פריפרין של ABCA4. חמושים בנתונים אלו, אנו יכולים כעת למקד גישות טיפוליות חדשות שמטרתן לטפל או לרפא עיוורון.

מבנה האולטרה המסודר ביותר של ROS תואר לפני יותר מחמש שנים, אולם הארגון שלו ברמה המולקולרית לא היה מובן עד כה. באמצעות טומוגרפיה קריו-אלקטרון (cryo-ET) ושיטת הכנת דגימה חדשה, החוקרים הצליחו להשיג תמונות ברזולוציה מולקולרית של ROS.

"Cryo-ET אפשרה לנו לצלם מבני דיסק שפה ולהעריך כמותית את המחברים בין דיסקים החושפים את הנוף המולקולרי ב-ROS, כולל מחברים בין ממברנות דיסק ROS," הסביר פלצ'בסקי.

"עם המידע הזה, אנו מסוגלים להתייחס לשאלות פתוחות בנוגע לערמת הדיסקים הסגורים ולעקמומיות הממברנה הגבוהה בחישוקי הדיסקים, שהם מאפיינים מבניים מיוחדים וחיוניים של ROS."

מחקר מתמשך, כולל מחקרים הכוללים בני אדם, נחוץ כדי לבדוק את הממצאים החדשים הללו. עם זאת, אינדיקציות ראשוניות הן שסביר להניח שגישות טיפוליות חדשות יהיו כרוכות עריכת גנים טכנולוגיות, במקום הגדלת גנים או התערבויות תרופתיות.

חוקרים נוספים מ-UC Irvine וממכון מקס-פלנק לביוכימיה תרמו לעבודה.

התמיכה במחקר הגיעה מתוכנית CIFAR Molecular Architecture of Life, המכון הלאומי לבריאות וארגון המחקר למניעת עיוורון.

מקור: UC אירווין