Студијата покажува ветување за лекување на генетска болест кај цицач за време на феталниот развој во првите три месеци од бременоста
A генетски нарушување е состојба или болест која е предизвикана од абнормални промени или мутации во ДНК на една личност во генот. Нашиот ДНК го дава потребниот код за создавање на протеини кои потоа ги извршуваат повеќето функции во нашето тело. Дури и ако еден дел од нашата ДНК се промени на некој начин, протеинот поврзан со него повеќе не може да ја извршува својата нормална функција. Во зависност од тоа каде се случува оваа промена, може да има мал или никаков ефект или може да ги промени клетките толку многу што потоа може да доведе до генетски нарушување или болест. Ваквите промени се предизвикани од грешки во репликацијата на ДНК (дуплирање) за време на растот, или фактори на животната средина, начин на живот, пушење и изложеност на зрачење. Ваквите нарушувања се пренесуваат на потомството и почнуваат да се појавуваат кога бебето се развива во мајчината матка и затоа се нарекуваат „вродени дефекти“.
Вродените дефекти можат да бидат мали или екстремно тешки и може да влијаат на изгледот, функцијата на органот и некои аспекти од физичкиот или менталниот развој. Милиони деца се раѓаат годишно со сериозни генетски Услови. Овие дефекти може да се откријат за време на бременоста бидејќи се евидентни во првите три месеци од бременоста кога органите се уште се формираат. Техника наречена амниоцентеза е достапна за откривање генетски абнормалности кај фетусот со тестирање на плодовата вода извадена од матката. Сепак, дури и со амниоцентеза, нивното лекување не е можно бидејќи нема достапни опции за да се направат какви било корекции пред раѓањето на бебето. Некои од дефектите се безопасни и не бараат интервенција, но некои други може да бидат од сериозна природа и може да бараат долготраен третман или дури и да бидат фатални за доенчето. Некои дефекти може да се коригираат набргу по раѓањето на бебето - на пример во рок од една недела - но главно е предоцна за лекување.
Лекување генетски состојба кај неродено бебе
За прв пат револуционерната техника за уредување на гени беше искористена за да се излечи „генетски нарушување на глувците за време на феталниот развој во матката во студијата на истражувачите од Универзитетот Карнеги Мелон и Универзитетот Јеил. Добро е утврдено дека за време на раниот развој во ембрионот (во текот на првите три месеци од бременоста) има многу матични клетки (недиференциран клеточен тип кој може да стане каков било тип на клетка по созревањето) кои се делат со брзо темпо. Ова е релевантна временска точка каде што а генетски мутацијата доколку се коригира би го намалила влијанието на мутацијата врз развојот на ембрионот до фетусот. Постојат шанси дека тешка генетски состојбата дури може да се излечи и бебето да се роди без ненамерни вродени дефекти.
Во оваа студија објавена во Природата комуникации Истражувачите користеле техника за уредување на гени базирани на пептидна нуклеинска киселина. Оваа техника била користена и порано за лекување на бета таласемија - a генетски нарушување на крвта во кое хемоглобинот (HB) произведен во крвта е значително намален, што потоа влијае на нормалното снабдување со кислород до различни делови од телото што доведува до сериозни абнормални последици. Во оваа техника, беа создадени уникатни синтетички молекули наречени пептидни нуклеински киселини (PNAs) (направени од комбинација на синтетички протеински столб со ДНК и РНК). Потоа се користеше наночестичка за транспорт на овие молекули на PNA заедно со „здрава и нормална“ донорска ДНК до локацијата на генетски мутација. Комплексот од PNA и ДНК ја идентификува назначената мутација на место, молекулата на PNA потоа ја врзува и отпакува двојната спирала на мутираната или неисправна ДНК. На крајот, ДНК од донаторот се врзува со мутираната ДНК и автоматизира механизам за корекција на грешката во ДНК. Главното значење на оваа студија е тоа што е направено кај фетус, така што истражувачите морале да користат метод аналоген на амниоцентезата каде што го вметнувале PNA комплексот во амнионската кеса (амнионска течност) на бремени глувци чии фетуси го носеле ген мутација која предизвикува бета таласемија. По една инјекција на PNA, 6 проценти од мутациите се коригирани. Овие глувци покажаа подобрување на симптомите на болеста, односно нивото на хемоглобин беше во нормален опсег што може да се толкува како глувците да се „излечат“ од состојбата. Тие исто така покажаа зголемена стапка на преживување. Оваа инјекција беше во многу ограничен опсег, но истражувачите се надеваат дека може да се постигнат уште повисоки стапки на успех ако инјекциите се прават повеќе пати.
Студијата е релевантна затоа што не се забележани никави отсечени цели и само саканата ДНК е корегирана. Техниките за уредување на гени, како CRISPR/Cas9, иако се полесни за употреба за истражувачки цели, сепак се контроверзни бидејќи ја сечат ДНК и прават грешки надвор од локацијата бидејќи ја оштетуваат и нормалната ДНК надвор од целта. Поради ова ограничување тие не се идеално прилагодени за дизајнирање терапии. Земајќи го предвид овој фактор, методот прикажан во тековната студија само се врзува за целната ДНК и ја поправа и не покажува нула офсајтни грешки. Овој насочен квалитет го прави идеален за терапевтски третман. Таков метод во неговиот сегашен дизајн може потенцијално да се користи и за „лекување“ на други состојби во иднина.
***
{Можете да го прочитате оригиналниот истражувачки труд со кликнување на врската DOI дадена подолу во списокот со цитирани извори}
Извор (и)
Рикиарди АС и сор. 2018. Испорака на наночестички во матката за уредување на геном специфично за локацијата. Природата комуникации. https://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2
***
