Złożoność aspektów genetycznych w wieloczynnikowych

Justyna Anna Karolak
Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Katedra i Zakład Genetyki i Mikrobiologii Farmaceutycznej
Wydział Farmaceutyczny
Stypendystka projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych
za strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu
Operacyjnego Kapitał Ludzki
Złożoność aspektów genetycznych w wieloczynnikowych
chorobach narządu wzroku – stożku rogówki oraz wysokiej
krótkowzroczności.
Człowiek odbiera informacje o środowisku zewnętrznym dzięki narządom zmysłów.
Jednym z nich jest narząd wzroku, który pozwala na rejestrowanie bodźców świetlnych
i powstawanie wrażenia wzrokowego. Jakiekolwiek zmiany kształtu, struktury i krzywizny
gałki ocznej, powodują nieprawidłowe załamywanie się promieni świetlnych, co prowadzi do
zaburzeń widzenia.
Przedmiotami badań w realizowanej pracy doktorskiej są dwie choroby - stożek
rogówki, w przebiegu którego dochodzi do ścieńczenia i uwypuklenia rogówki oraz wysoka
krótkowzroczność,
polegająca
na
niezdolności
oka
do
tworzenia
prawidłowo
zogniskowanego obrazu na siatkówce, w której wielkość wady w dioptriach jest niższa niż
-6,0. Obie choroby mają charakter degeneracyjny i powiązane są z
występowaniem
postępujących zmian zwyrodnieniowych w gałce ocznej, które prowadzą do zaburzeń
widzenia, a ostatecznie mogą być przyczyną całkowitej utraty wzroku.
Stożek rogówki występuje z częstością 1:2000 w Stanach Zjednoczonych, nie ma
natomiast danych epidemiologicznych dotyczących ilości odnotowywanych przypadków
stożka rogówki w Polsce. Zakładając podobną częstość występowania schorzenia, jak
w populacji Stanów Zjednoczonych, w samym Regionie Wielkopolski, stożkiem może być
dotkniętych 1700 osób. W przypadku wysokiej krótkowzroczności, szacuje się, że jest ona
przyczyną nawet 11,84% ślepoty i poważnych zaburzeń widzenia u dzieci w Polsce.
Rolę w powstawaniu stożka rogówki i wysokiej krótkowzroczności odgrywają czynniki
genetyczne, które dodatkowo modyfikowane są przez czynniki środowiskowe. Ze względu na
kompleksowe podłoże, do tej pory nie udało się poznać jednoznacznych przyczyn
powstawania omawianych chorób.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
Celem pracy doktorskiej jest poznanie nowych czynników genetycznych uwikłanych
w etiologię stożka rogówki i wysokiej krótkowzroczności, a także próba ustalenia związku
pomiędzy tymi czynnikami, a występowaniem fenotypu chorobowego. Materiał do badań
stanowi
genomowy
DNA
pochodzący
od
polskich
i
ekwadorskich
pacjentów.
Przygotowywana praca doktorska obejmuje przede wszystkim sekwencjonowanie genów
kandydatów dla stożka rogówki (m. in. COL4A2, VSX1, TGFBI, DOCK9, IPO5, STK24)
i wysokiej krótkowzroczności (IGF-1, GRB10), a także analizę mitochondrialnego DNA
i próby korelacji identyfikowanych genotypów z fenotypem chorobowym. W pracy
wykorzystywane są metody biologii molekularnej takie jak PCR, sekwencjonowanie, analiza
długości fragmentów restrykcyjnych oraz funkcjonalne analizy in vitro wybranych substytucji.
Jak wspomniano wcześniej, zarówno stożek rogówki, jak i wysoka krótkowzroczność,
dotyczą dużej części populacji polskiej, stanowiąc przez to ważny problem zdrowotny,
ekonomiczny i społeczny w naszym kraju i regionie. Wobec tego, istnieje ogromna potrzeba
podjęcia dyskutowanego problemu i poszukiwanie dotąd nie rozpoznanych przyczyn
warunkujących powstawanie omawianych chorób.
Identyfikacja nowych czynników chorobotwórczych może przynieść wymierne korzyści
dla środowiska naukowego, lekarskiego i przedsiębiorczego, zarówno w Wielkopolsce, jak
i w całym kraju i na świecie. Określenie czynników wywołujących stożek rogówki i wysoką
krótkowzroczność, pozwoliłoby w przyszłości na wypracowanie nowego podejścia do
diagnostyki tych chorób z wykorzystaniem technik biologii molekularnej, w szczególności
w prognozowaniu choroby i profilaktycznym działaniu u członków rodzin, w których
rozpoznano stożek rogówki lub wysoką krótkowzroczność.
Proponowany projekt obejmuje kompleksową analizę genów, mogących brać udział
w patogenezie stożka rogówki i wysokiej krótkowzroczności i jest pierwszym badaniem tego
typu w kraju i na świecie, co świadczy o tym, że praca doktorska i wnioski z niej płynące
wniosą oryginalny wkład w obecny stan wiedzy. Opublikowanie wyników z zakresu
prowadzonych badań w czasopismach naukowych oraz prezentacje na konferencjach
o zasięgu międzynarodowym dodatkowo wpływają na promocję poznańskiego ośrodka na
świecie, realizując w ten sposób misję wspierania rozwoju społeczno-gospodarczego
Regionu Wielkopolski.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego