색소성 망막염 치료제의 새로운 희망

색소성 망막염 치료제의 새로운 희망
날짜:
2022년 6월 17일
원천:
Université de Genève
요약:
눈의 퇴행성 유전 질환인 색소성 망막염은 진행성 시력 상실을 특징으로 하며 대개 실명으로 이어집니다. 일부 환자에서 광수용기 세포의 구조적 결함이 관찰되었지만 관련된 분자 메커니즘은 이해되지 않습니다. 한 팀은 4개의 단백질로 구성된 분자 지퍼가 수행하는 필수적인 역할을 확인했습니다. 이 지퍼가 없으면 망막 세포에서 세포가 죽습니다. 이 발견은 색소성 망막염에 대한 치료 접근법의 개발로 이어질 수 있습니다.

눈의 퇴행성 유전 질환인 색소성 망막염은 진행성 시력 상실을 특징으로 하며 대개 실명으로 이어집니다. 일부 환자에서 광수용기 세포의 구조적 결함이 관찰되었지만 관련된 분자 메커니즘은 이해되지 않습니다. 제네바 대학(UNIGE)의 팀은 로잔 대학(UNIL)과 협력하여 4개의 단백질로 구성된 분자 지퍼가 수행하는 필수적인 역할을 확인했습니다. 이 지퍼가 없으면 망막 세포에서 세포가 죽습니다. 이 발견은 색소성 망막염에 대한 치료 접근법의 개발로 이어질 수 있습니다. 이 연구는 저널 PLOS Biology 에서 읽을 수 있습니다 .

색소성 망막염 은 인간에게 가장 흔한 유전성 망막 질환으로 전 세계적으로 4,000명 중 1명꼴로 발병합니다. 첫 번째 증상은 일반적으로 10~20세 사이에 야간 시력 상실과 함께 나타납니다. 그 후 시야가 '터널 비전'으로 좁아져 결국 40세 전후에 실명에 이르게 됩니다. 이 질병은 감광 세포인 광수용체의 퇴화가 특징입니다.

망막의 이러한 특수 신경 세포는 빛을 신경 신호로 변환하는 역할을 합니다. 세포의 바깥쪽 부분은 감광성 색소가 있는 디스크 스택으로 구성됩니다. 내부 분절은 세포 기능에 필수적인 모든 대사 기계를 포함하고 연결 섬모에 의해 외부 분절에 연결됩니다.

분자 지퍼

이 연결 섬모에 위치한 4개의 단백질 유전자의 돌연변이는 모두 광수용체의 퇴화를 나타내는 망막 병리와 관련이 있습니다. 이 4가지 단백질은 과학부 분자 및 세포 생물학과의 Paul Guichard와 Virginie Hamel의 실험실에서 확인되었습니다. 그들은 미세 소관으로 만들어지고 모든 동물 세포에 존재하는 원통형 구조인 중심소체에 위치합니다.

연구의 마지막 저자인 Virginie Hamel은 "중심소체에서 이 단백질은 지퍼처럼 작용하여 다양한 미세소관의 응집력을 보장합니다. 우리는 이들이 연결 섬모의 관형 구조에서 동일한 역할을 하지 않는지 궁금했습니다."라고 설명합니다.

전례 없는 정밀도로 관찰

Virginie Hamel과 Paul Guichard 그룹이 최적화한 확장 현미경 기술 덕분에 세포가 변형되지 않고 팽창할 수 있어 과학자들은 결코 달성할 수 없는 해상도로 망막 조직을 관찰할 수 있었습니다. 생물학자들은 언급된 4가지 단백질 중 하나에 대한 유전자 돌연변이가 있거나 없는 쥐의 섬모를 연결하는 구조에 초점을 맞췄습니다. 이러한 관찰은 다양한 삶의 단계에서 수행되었습니다. "돌연변이가 없을 때, 우리는 이 단백질이 중심소체에서 이전에 보았듯이 발달이 진행됨에 따라 닫히는 지퍼를 형성함으로써 미세소관 사이의 응집력을 보장한다는 것을 발견했습니다"라고 분자 및 학과의 연구원인 Olivier Mercey가 설명합니다. 세포 생물학 및 연구의 첫 번째 저자.

한편, 이 단백질의 유전자가 변이되면 미세소관의 구조는 첫날에는 정상으로 보이지만 점차 미세소관의 접착력이 떨어지게 된다. 성인기에 영향을 받은 쥐는 더 이상 함께 압축되지 않은 미세소관을 갖고 결국 붕괴되어 광수용기의 세포 사멸을 초래합니다.

세포 사멸을 방지하기 위해 "분자 지퍼"를 복원

ERC(European Research Council)와 Pro Visu 재단의 지원을 받은 이 작업 은 세포 퇴화의 상류에 작용하는 치료적 치료법을 고려할 수 있도록 하는 색소성 망막염 의 분자 및 구조 수준에서 더 나은 이해를 이끌어냈습니다 .

"특정 유형의 색소성 망막염 으로 고통받는 환자에게 단백질을 주입함으로써 연결 섬모의 미세소관의 구조적 무결성을 보장하기 위해 분자 지퍼가 복원되어 광수용기 세포의 사멸을 방지할 수 있다고 상상할 수 있습니다. 우리는 이것을 평가하고 있습니다. UNIL의 동료들과 Jules-Gonin Ophthalmic Hospital, Yvan Arsenijevic 및 Corinne Kostic과 협력하여 접근 방식을 개발했습니다."라고 이 연구의 공동 저자인 Paul Guichard는 결론지었습니다.