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 szakasza 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 nincs hatása, vagy olyan mértékben megváltoztathatja a sejteket, hogy az genetikai rendellenesség vagy betegség. Az ilyen változásokat a növekedés során fellépő DNS-replikáció (duplikáció) hibái, vagy környezeti tényezők, életmód, dohányzás és sugárzás okozza. Az ilyen rendellenességek továbbadódnak az utódoknak, 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 fizikai vagy szellemi fejlődés bizonyos aspektusait. Évente több millió gyermek születik komolyan genetikai körülmények. 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 kimutatásra genetikai a magzati rendellenességek a méhből kinyert 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.
kezelés genetikai állapota egy születendő csecsemőben
Először alkalmazták a forradalmi génszerkesztési technikát egy "genetikai rendellenesség” egereken a magzati fejlődés során a méhben a Carnegie Mellon Egyetem és a Yale Egyetem kutatóinak tanulmányában. Jól ismert, hogy az embrió korai fejlődése során (a terhesség első három hónapjában) sok őssejt (egy differenciálatlan sejttípus, amely éréskor bármilyen típusú sejtté válhat) gyorsan osztódik. Ez az a releváns időpont, amikor a genetikai A mutáció korrigálása csökkentené a mutáció hatását az embrió-magzat fejlődésére. Van esély arra, hogy súlyos genetikai Az 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 kezelésére – a genetikai vérbetegség, amelyben a vérben termelődő hemoglobin (HB) jelentősen lecsökken, ami azután befolyásolja a test különböző részeinek normális oxigénellátását, ami súlyos rendellenes 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 egy nanorészecskét használtak arra, hogy ezeket a PNA-molekulákat az „egészséges és normális” donor DNS-sel együtt egy telephelyre szállítsák. genetikai mutáció. A PNA és a DNS komplexe azonosítja a kijelölt mutációt egy helyen, a PNA 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. Ennek a vizsgálatnak az a fő jelentősége, hogy magzatban végezték, 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 Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2
***
