Этот ресурс, известный как Mouse Genetics Project, проверяет характеристики и ранние признаки заболевания, выявляя множество новых функций для хорошо известных генов, а также для генов, роль которых в развитии болезни ранее не была известна. Многие из этих вариаций функций организма, вероятно, лежат в основе заболеваний человека.
В геноме человека имеется более 20000 идентифицированных генов, но наше понимание того, что они делают и как болезнь возникает в результате их неисправности, весьма ограничено.
Исследования с использованием мышей имеют ключевое значение для понимания того, как функционируют гены и как вариации генов вызывают заболевания. Мыши разделяют подавляющее большинство своих генов с людьми, и исследователи могут использовать мышей, у которых отключен определенный ген, чтобы начать распутывать человеческую болезнь.
Проект Mouse Genetics Project предоставляет исследователям и клиницистам огромное количество свободно доступной клинической и биологической информации, которая поможет найти новые стратегии и варианты лечения широкого спектра заболеваний.
Кроме того, исследовательские группы по всему миру могут использовать эти новые линии мышей для продолжения работы по исследованию фундаментальных механизмов заболевания, поскольку линии мышей открыто доступны исследователям.
«Наш проект выявил множество совершенно неожиданных ассоциаций между генами и такими характеристиками, как масса тела, и подчеркивает, насколько сложно предсказать важность гена в заболевании, пока не будет создана такая модель, как мышь, которая даст нам подсказки», — говорит профессор Карен Стил. ведущий автор Королевского колледжа Лондона и почетного факультета Wellcome Trust Sanger Institute. "Есть много путей к развитию болезни, которые не сразу очевидны. Этот ресурс предоставляет эффективный способ раскрыть эти пути.
"Этот ресурс — самая большая коллекция линий мышей, доступная исследователям, где все остальные гены практически идентичны, за исключением выключенного гена. Вместе с тщательной оптимизацией их среды и систематическим анализом широкого диапазона характеристик в каждой строке мы можем обнаружить функции, которые в противном случае были бы упущены."
На данный момент команда индивидуально отключила более 900 генов у мышей, чтобы понять, как они функционируют и как они связаны с болезнью.
Вместо того, чтобы изучать один или два потенциальных эффекта, команда систематически изучает большое количество потенциальных результатов, чтобы построить полный каталог функций и эффектов генов. В новом отчете, опубликованном сегодня, описан подробный анализ первых 250 строк, которые должны пройти эту систематическую проверку состояния.
Исследователи обнаружили, что недавно идентифицированные и неизвестные гены с такой же вероятностью лежат в основе признаков болезни, как и известные гены. Это открытие подчеркивает ценность широкого подхода к изучению болезней, а не нынешнюю тенденцию исследователей сосредоточиться на хорошо известных генах.
Наличие моделей мышей и общедоступная информация об их характеристиках должны способствовать более широкому пониманию всей степени функции генов и того, как генетические изменения могут привести к заболеванию.
Команда выяснила, что ген Kptn, который ранее считался связанным с глухотой, на самом деле может быть связан с ожирением. Они обнаружили, что при отключении гена у мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров, мыши набирают вес быстрее, чем те, у которых есть рабочие копии гена. Это один из многих примеров генов, которые, по мнению группы, играют неожиданно новую роль в развитии болезней.
Среди генов, о которых подробно сообщается, есть 26 совершенно новых моделей болезней человека на мышах, что позволяет детально исследовать биологию, лежащую в основе этих заболеваний. Например, вариации гена SMS могут вызывать редкое наследственное состояние, связанное как с психическими, так и с физическими трудностями, которое называется синдромом Снайдера-Робинсона. Команда отключила тот же ген у мышей, и результаты воспроизвели те, которые наблюдались при болезни человека.
Они также обнаружили мужское бесплодие, что указывает на новую особенность заболевания, которая, возможно, не была обнаружена у людей с мутациями SMS.
«Не только биологическая информация открыта для широкого научного и клинического сообщества, но и наши мышиные модели», — говорит д-р Джеки Уайт, первый автор из Wellcome Trust Sanger Institute. «Уже 447 исследовательских групп в 25 разных странах мира используют наши линии мышей и выводят это исследование на новый уровень.
Мы надеемся, что другие исследовательские группы продолжат наши исследования, чтобы лучше понять болезнь и разработать новые и эффективные методы лечения этих заболеваний."
«Этот ресурс раскрывает огромное количество информации о человеческих заболеваниях, которые имеют большой потенциал для улучшения диагностики и лечения», — говорит профессор Филип Билс, профессор медицинской генетики Института детского здоровья Университетского колледжа Лондона и клинический генетик-консультант в Guy’s. Больница и больница на Грейт-Ормонд-стрит. "Это только начало долгого пути, но я взволнован исследованиями, которые этот ресурс позволит нам провести."