Peneliti Identifikasi Gen untuk Ungkap Penyebab Kebutaan Malam pada Anjing

TrubusLife
Syahroni
10 Okt 2019   16:00 WIB

Komentar
Peneliti Identifikasi Gen untuk Ungkap Penyebab Kebutaan Malam pada Anjing

Penelitian yang dipimpin oleh ilmuwan Penn Vet telah mengungkap gen yang mendasari bentuk kebutaan malam yang memengaruhi anjing. Anjing dengan mutasi pada gen LRIT3 (panel kanan) memiliki lebih sedikit protein yang dihasilkan (berlabel kuning-hijau) di ujung sel ON-bipolar retina daripada anjing yang tidak terpengaruh (panel kiri). (Doc/ Penn Vet)

Trubus.id -- Membuat terapi gen yang efektif untuk penyakit bawaan membutuhkan tiga langkah kunci. Pertama, para ilmuwan harus mengidentifikasi dan mengkarakterisasi penyakit. Kedua, mereka harus menemukan gen yang bertanggung jawab. Dan akhirnya, mereka harus menemukan cara untuk memperbaiki gangguan tersebut.

Empat tahun lalu, sebuah tim dari University of Pennsylvania, bekerja sama dengan sebuah kelompok dari Jepang, mencentang kotak pertama dari daftar periksa itu berkenaan dengan bentuk kebutaan malam bawaan pada anjing. Sekarang, dalam sebuah makalah di jurnal Scientific Reports, mereka mengumumkan keberhasilan pada tahap kedua: mereka telah mengidentifikasi gen yang bertanggung jawab.

"Kami memang telah menemukan mutasi genetik yang menyebabkan penyakit ini. Tahap selanjutnya adalah bekerja merawat kondisi ini; itu akan datang, dan kami sangat gembira karenanya," kata Keiko Miyadera, asisten profesor oftalmologi di Sekolah Kedokteran Hewan Penn dan penulis senior di laporan tersebut.

Anjing dengan kebutaan malam stasioner bawaan (CSNB) memiliki penglihatan yang hampir normal pada siang hari, tetapi berjuang untuk melihat benda-benda dalam cahaya redup. Kondisi yang diwariskan hadir sejak lahir dan dapat timbul dari mutasi pada sejumlah gen. Sementara dunia modern umumnya terang benderang, bentuk kebutaan ini dapat berdampak serius pada kualitas hidup di daerah di mana pencahayaan buatan tidak tersedia.

Baca Lainnya : Waspada, Anjing Dapat Menderita Ensefalitis Autoimun yang Sama Seperti Manusia

Dalam publikasi tahun 2015 di jurnal PLOS ONE, sebuah tim termasuk Miyadera dan Gustavo Aguirre, seorang profesor oftalmologi dan genetika medis di Penn Vet, dan Rueben Das, saat itu Penn Vet dan sekarang Penn's Perelman School of Medicine, bekerja sama dengan sebuah tim yang dipimpin oleh Mineo Kondo dari Universitas Mie, mengumumkan bahwa mereka, untuk pertama kalinya, menemukan bentuk CSNB sejati pada anjing.

Dalam pekerjaan saat ini, para peneliti melanjutkan kolaborasi mereka, kali ini bekerja untuk mengidentifikasi mutasi genetik yang bertanggung jawab. Mengambil keuntungan dari teknologi sekuensing genom yang relatif terjangkau, tim melakukan studi asosiasi genom-lebar untuk mempersempit kandidat wilayah genetika yang berpotensi terlibat.

Menggunakan chip yang mampu mengidentifikasi perubahan nukleotida tunggal pada 170.000 poin dalam genom anjing, para peneliti mempelajari 12 anjing dengan bentuk CSNB dan 11 anjing yang tidak terpengaruh. Semua hewan berasal dari keluarga yang dekat, membantu perbedaan di antara mereka menonjol.

Analisis itu mempersempit target mereka ke wilayah genom yang berukuran sekitar 4 juta basa nukleotida — masih terlalu besar untuk mencari gen demi gen. Sebagai gantinya, mereka melakukan pengurutan seluruh genom dan menggunakan hasilnya untuk membandingkan dengan set data internasional yang berisi informasi genom dari lebih dari 250 anjing dan mencari gen-gen di mana anjing yang terkena memiliki dua salinan mutasi, pembawa memiliki satu, dan anjing lain tidak memiliki .

"Kami menemukan mutasi yang cukup meyakinkan," kata Miyadera. Mutasi mempengaruhi gen LRIT3, yang melibatkan penghapusan satu basepair, menyebabkan protein yang dihasilkan terpotong. Khususnya, mutasi LRIT3 juga terlibat dalam CSNB pada manusia.

Dalam bentuk normalnya, LRIT3 memastikan bahwa protein saluran molekul, TRPM1, terlokalisasi dengan baik di ujung tipe sel yang berdekatan dengan sel fotoreseptor pengindra cahaya retina. Lapisan sekunder neuron retina ini, yang disebut sel bipolar ON, menyampaikan sinyal dari fotoreseptor pada jalurnya menuju otak. Mutasi tampaknya secara khusus mempengaruhi sel-sel bipolar ON yang berhubungan dengan sel-sel batang — sel-sel yang menendang dengan kuat memungkinkan penglihatan dalam cahaya redup.

Baca Lainnya : Punya Gen Serigala, Anjing Tibetan Mastiff Kuat Bertahan Hidup di Dataran Tinggi Tipis Oksigen

Setelah mereka memusatkan perhatian pada mutasi LRIT3, mereka dapat menguatkan bukti bahwa itu adalah gen yang bertanggung jawab, memeriksa jaringan dari anjing yang terkena dan memeriksa bagaimana memiliki LRIT3 normal versus mutan mempengaruhi penanda sel dan protein serta ekspresi TRPM1 di percobaan laboratorium.

Sementara mutasi mempengaruhi fungsi sel-sel bipolar ON, para peneliti menemukan bahwa struktur retina tampaknya relatif tidak terpengaruh oleh mutasi.

"Itu penting untuk mengembangkan terapi gen," kata Aguirre. "Jika strukturnya tidak ada, kamu tidak akan bisa mengembalikan visi dengan pendekatan itu."

Tim sudah bekerja merancang pendekatan terapi gen untuk memperbaiki mutasi. Upaya ini memerlukan tantangan yang berbeda dari bentuk-bentuk kebutaan sebelumnya yang telah dilakukan kelompok itu, karena menargetkan sel-sel bipolar ON membutuhkan mendekati retina pada lapisan berbeda yang tidak mudah diakses seperti sel-sel fotoreseptor. "Yang unik tentang bidang pekerjaan ini adalah bahwa kami mencoba menargetkan jenis sel yang kurang dimanfaatkan sebagai target terapi sebelumnya," kata Miyadera.

Akibatnya, para peneliti berharap pekerjaan mereka dapat menimbulkan strategi untuk mengobati kondisi lain yang melibatkan lapisan sel bipolar ON. [RN]

  0


500 Karakter

Artikel Terkait

Bagikan:          
Bagikan:          
Bagikan: