REKLÁM

A meg nem született csecsemők genetikai állapotainak korrekciója

A tanulmány ígéretesnek bizonyult egy emlős genetikai betegségének kezelésére a magzati fejlődés során a terhesség első három hónapjában

A genetikai A rendellenesség olyan állapot vagy betegség, amelyet egy személy DNS-ének kóros változásai vagy mutációi okoznak a génben. A miénk DNS biztosítja a szükséges kódot a fehérjék előállításához, amelyek aztán a legtöbb funkciót ellátják szervezetünkben. Még ha DNS-ünk egy része valamilyen módon megváltozik is, a hozzá kapcsolódó fehérje már nem tudja ellátni normális funkcióját. Attól függően, hogy ez a változás hol történik, vagy csak csekély hatással lehet, vagy egyáltalán nem, vagy olyan mértékben megváltoztathatja a sejteket, hogy aztán genetikai rendellenességhez vagy betegséghez vezethet. Az ilyen változásokat a növekedés során fellépő DNS-replikáció (duplikáció) hibái, vagy környezeti tényezők, életmód, dohányzás és sugárzás okozza. Az ilyen rendellenességek az utódokra hárulnak, és akkor kezdődnek el, amikor a baba az anya méhében fejlődik, ezért „születési rendellenességnek” nevezik őket.

A születési rendellenességek lehetnek kisebbek vagy rendkívül súlyosak, és befolyásolhatják a megjelenést, a szerv működését, valamint a testi vagy szellemi fejlődés bizonyos aspektusait. Évente több millió gyermek születik súlyos genetikai rendellenességekkel. Ezek a hibák a terhesség alatt észlelhetők, mivel a terhesség első három hónapjában nyilvánvalóak, amikor a szervek még formálódnak. Az amniocentézisnek nevezett technika áll rendelkezésre a magzat genetikai rendellenességeinek kimutatására a méhből kivont magzatvíz vizsgálatával. Kezelésük azonban még magzatvíz vizsgálattal sem lehetséges, mivel nincs lehetőség a baba születése előtti korrekcióra. Egyes hibák ártalmatlanok és nem igényelnek beavatkozást, mások azonban súlyosak lehetnek, és hosszú távú kezelést igényelhetnek, vagy akár végzetesek is lehetnek a csecsemő számára. Egyes hibák a baba születése után röviddel – például egy héten belül – korrigálhatók, de többnyire már késő a kezeléshez.

A születendő baba genetikai állapotának gyógyítása

A Carnegie Mellon Egyetem és a Yale Egyetem kutatóinak tanulmányában először alkalmazták a forradalmi génszerkesztési technikát egy „genetikai rendellenesség” gyógyítására egerekben a magzat méhben történő fejlődése során. Jól ismert, hogy az embrió korai fejlődése során (a terhesség első három hónapjában) sok őssejt (egy differenciálatlan sejttípus, amely éréskor bármilyen típusú sejt válhat) gyorsan osztódik. Ez az a megfelelő időpont, amikor egy genetikai mutáció korrigálása esetén csökkentené a mutáció hatását az embrió-magzat fejlődésére. Van esély arra, hogy egy súlyos genetikai állapot akár meg is gyógyítható, és a baba nem kívánt születési rendellenességek nélkül születik.

Ebben a ben megjelent tanulmányban Nature Communications a kutatók peptid nukleinsav alapú génszerkesztési technikát alkalmaztak. Ezt a technikát korábban is használták a béta-talaszémia – egy genetikai eredetű vérbetegség – kezelésére, amelyben a vérben termelődő hemoglobin (HB) jelentősen lecsökken, ami azután befolyásolja a test különböző részeinek normális oxigénellátását, ami súlyos abnormális következményekkel jár. Ezzel a technikával egyedülálló szintetikus molekulákat hoztak létre, amelyeket peptid nukleinsavaknak (PNA-k) neveznek (amelyek szintetikus fehérjeváz és DNS és RNS kombinációjából állnak). Ezután nanorészecskét használtak arra, hogy ezeket a PNS-molekulákat az „egészséges és normális” donor DNS-sel együtt egy genetikai mutáció helyére szállítsák. A PNA és DNS komplexe azonosítja a kijelölt mutációt egy helyen, a PNS molekula ezután megköti és kibontja a mutált vagy hibás DNS kettős hélixét. Végül a donor DNS kötődik a mutált DNS-hez, és automatizál egy mechanizmust a DNS hiba kijavítására. A vizsgálat fő jelentősége, hogy magzatban történt, így a kutatóknak a magzatvíz vizsgálatához hasonló módszert kellett alkalmazniuk, ahol a PNA komplexet olyan vemhes egerek magzatvíz zsákjába (amniotikus folyadékba) helyezték be, amelyek magzata hordozta a magzatot. gén mutáció, amely béta-talaszémiát okoz. Egy PNA injekció után a mutációk 6 százaléka korrigált. Ezek az egerek a betegség tüneteinek javulását mutatták, azaz a hemoglobin szintje a normál tartományban volt, ami úgy értelmezhető, hogy az egerek „meggyógyultak” az állapotból. Megnövekedett túlélési arányt is mutattak. Ez az injekció nagyon korlátozott tartományban volt, de a kutatók abban reménykednek, hogy még nagyobb sikerarányt lehet elérni, ha többször is beadják.

A tanulmány azért releváns, mert nem észleltek nem célpontot, és csak a kívánt DNS-t korrigálták. Az olyan génszerkesztési technikák, mint a CRISPR/Cas9, bár könnyebben használhatók kutatási célokra, még mindig ellentmondásosak, mert levágják a DNS-t, és külső hibákat hajtanak végre, mivel károsítják a nem célzott normál DNS-t is. E korlátozás miatt nem ideálisak terápiák tervezésére. Figyelembe véve ezt a tényezőt, a jelenlegi tanulmányban bemutatott módszer csak a cél DNS-hez kötődik és kijavítja azt, és nulla offsite hibát mutat. Ez a célzott minőség ideálissá teszi a terápiás célokra. Egy ilyen módszer jelenlegi felépítésében potenciálisan más betegségek „gyógyítására” is használható a jövőben.

***

{Az eredeti kutatási cikket a hivatkozott forrás(ok) listájában lent található DOI linkre kattintva olvashatja el}

Forrás (ok)

Ricciardi AS et al. 2018. In utero nanorészecske szállítás helyspecifikus genomszerkesztéshez. Nature Communicationshttps://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2

***

SCIEU csapat
SCIEU csapathttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Jelentős előrelépések a tudományban. Hatás az emberiségre. Inspiráló elmék.

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

Kitartás: Mi olyan különleges a NASA Mars 2020-as küldetésének Roverjében?

A NASA ambiciózus Mars-küldetése, a Mars 2020 sikeresen elindult 30-án...

A 2024 BJ Föld-közeli kisbolygó, hogy a legközelebb megközelítse a Földet  

27. január 2024-én egy repülőgép méretű, Föld-közeli 2024 BJ aszteroida...
- Reklám -
94,873VentilátorokMint
47,763KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás