Ett internationellt forskarteam under ledning av forskare vid University of Manchester har tagit fram den hittills mest detaljerade bilden av hur genetiska skillnader påverkar hur det mänskliga ögat fungerar.
Genombrottet kan bidra till att förklara varför miljontals människor drabbas av synhotande sjukdomar som åldersrelaterad makuladegeneration (AMD) samt mer sällsynta ärftliga ögonsjukdomar. Forskningen har publicerats i Nature Communications.
Epidemiologisk forskning förutspår att AMD, en av de vanligaste orsakerna till synnedsättning hos vuxna, kommer att drabba 288 miljoner människor världen över år 2040. Sällsynta ärftliga ögonsjukdomar som påverkar cellerna i näthinnan som känner av ljus och skickar visuella signaler till hjärnan inkluderar Stargardt-sjukdomen, retinitis pigmentosa och kon-stavdystrofi.
En djupdykning i ögats genetik
Forskarna analyserade data från helgenomsekvensering tillsammans med RNA-profiler från 201 donerade mänskliga ögon. Det gjorde det möjligt för dem att studera två viktiga vävnader som är involverade i synen: den neurosensoriska näthinnan, som fångar upp ljus, och näthinnans pigmentepitel, som stöder och ger näring åt den.
Genom att jämföra DNA-skillnader med genaktivitet i dessa vävnader fann forskarna mer än 1,4 miljoner genetiska signaler som påverkar hur gener slås på eller av, så kallade expression quantitative trait loci, eller eQTL:er.
Signalerna påverkar hur nästan 10 000 gener beter sig i näthinnan och nästan 4 000 gener i näthinnans pigmentepitel. Många av de genetiska effekterna hittades i regioner av genomet som fungerar som reglerande omkopplare och hjälper till att slå på eller stänga av gener.
Ledtrådar från genetiska avvikelser
Studien identifierade också hundratals individer vars genaktivitet i näthinnan var ovanligt hög eller låg jämfört med typiska mönster.
Bland dessa ”uttrycksavvikelser” identifierade forskarna nästan 300 sällsynta genetiska varianter som rimligen kunde förklara den ovanliga genaktiviteten. Dessa varianter inkluderade sällsynta förändringar i delar av DNA som inte kodar för proteiner, samt större strukturella förändringar och skillnader i hur många kopior av vissa DNA-segment en person har.
Tillsammans stod de för cirka 28 % av avvikelserna, vilket ger nya ledtrådar för att förstå hur sällsynta mutationer bidrar till ögonsjukdomar.
En ny resurs för synforskning
Resultaten utgör en oöverträffad resurs för forskare som studerar de genetiska orsakerna till synstörningar, och är tillgängliga för andra forskare att få tillgång till. De erbjuder också en färdplan för framtida forskning om individualiserade behandlingar och tidigare diagnos.
Författaren Dr Jamie Ellingford, från University of Manchester, sa: ”Vår studie markerar ett stort steg mot att avkoda den komplexa genetiska arkitekturen i det mänskliga ögat. ”Och den öppnar dörren till nya strategier för att skydda och återställa synen i framtiden.
”Den avslöjar hur både vanliga och sällsynta genetiska skillnader formar hur de uttrycks i den mänskliga näthinnan. Genom att förstå dessa mönster kommer vi närmare att avslöja de biologiska mekanismer som driver ärftlig synförlust och att utveckla mer riktade terapier.”
Doktoranden vid University of Manchester, Jacob Sampson, som utförde den omfattande datoranalysen som redovisas i studien, tillade: ”Vi hoppas att denna dataset kommer att påskynda upptäckter inom oftalmologi, genetik och precisionsmedicin. Och vi hoppas att den kommer att stödja insatser för att identifiera individer som löper risk för synhotande sjukdomar innan symtomen uppträder.
Prof. Simon J. Clark från universitetet i Tübingen i Tyskland sade: ”Denna typ av grundläggande upptäckter är endast möjliga genom användning av mycket välkaraktäriserat material från mänskliga donatorer. Vi har otrolig tur som har tillgång till ett av Europas största register över donerade mänskliga ögon, som ursprungligen grundades i Manchester 2015.
”Vi är för evigt tacksamma för generositeten hos alla de donatorer och deras familjer som har bidragit genom åren.”
I teamet ingick forskare från University of Manchester, Massachusetts Eye and Ear, Harvard Medical School, Broad Institute of Harvard and MIT, University of Tübingen, University of Southampton, Universitas Riau, Manchester University NHS Foundation Trust och European Bioinformatics Institute.
Publikationsuppgifter
Jacob Sampson et al, Paired DNA and RNA sequencing uncovers common and rare variation regulating human retinal gene expression, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-72979-4
