A CRISPER egy új változata a DNS módosítása nélkül kezelheti a betegségeket

A Salk tudósai elkészítették a CRISPR/Cas9 genom módosító technológia új verzióját ami lehetővé teszi a gének aktivációját anélkül, hogy töréseket hozna létre a DNS-ben ezzel valószínűleg megkerülve a legnagyobb akadályt a technológia embereken történő bevetésében.

A legtöbb CRISPR/Cas9 rendszer működéséhez szükségesek a “kettős-szálú törések” (DSB-k), amiket a genomnak azon a területén hoznak létre, ahol változtatni szeretnének. Azonban sok tudós nem tartja jó ötletnek, hogy töréseket hozzunk létre élő emberek DNS-ében. Hogy igazolják az új módszer működését a Salk csapata egereken mutatta be a hatását több betegség – köztük a cukorbetegség, akut vesebetegségl és az izomsorvadás – kezelésére.

“Annak ellenére, hogy sok tanulmány demonstrálta, hogy a CRISPR/Cas9 bevetés egy erőteljes eszközt ad a gén terápiának, mégis egyre nagyobb aggodalom van a technológiánál használt kettős-szálú törések által okozott nemkivánt mutációk miatt,” mondta Juan Carlos Izpisua Belmonte, a felfedezésről készült tanulmány rangidős szerzője. “Mi képesek voltunk megkerülni ezt az aggodalmat.”

Az eredeti CRISPR/Cas9 rendszernél a Cas9 enzimet vezető RNS-ek egészítik ki, amik a genom megfelelő pontján okoznak töréseket. Nem olyan régen a kutatók elkezdték vizsgálni a “halott” Cas9 (dCas9) használatát, ami már a DNS feldarabolása nélkül képes becélozni a genom kiválasztott pontjait. Itt a dCas9-nél az enzimet egy molekuláris kapcsoló vegyülettel egészítik ki, ami aktiválja a célpont gént. Azonban a módszerben használt molekulák – mivel a dCas9 hozzátapad az aktiváló kapcsolóhoz – túl nagyok ahhoz, hogy a jelenleg használt módszerekkel eljuttassák őket a megfelelő sejtekbe. Emiatt a rendszer klinikai használata túl bonyolultnak bizonyult.

Az új tanulmányban a csapat kombinálta a Cas9/dCas9-et különböző aktivátor kapcsolókkal, hogy kiderítsék melyik kombinációk működnek akkor is, amikor a vegyületek nem egyesülnek egymással. Más szóval a kísérletekben a Cas9 vagy dCas9 enzimek és az aktivátorok külön szállítókba vannak csomagolva. Ezen felül a kutatók a vezető RNS-t is optimalizálták, hogy meggyőződjenek arról, hogy a komponensek a genom megfelelő részére kerüljenek és sikeresen aktiváljál a géneket.

“Az összetevők együttes munkája az élőlényben hatással van az endogén génekre,” mondta Hsin-Kai Liao, a tanulmány egyik társszerzője. Ezzel a módszerrel a technológia epigenetikai szinten működik ami azt jelenti, hogy csak a gének aktivitását és nem pedig a DNS összetételét változtatja meg.

Hogy teszteljék a módszert a kutatók akut vesekárosodásban, egyes típusú cukorbetegségben és az izomsorvadás bizonyos formáiban szenvedő egereken használták a módszert. Minden esetben a tudósok úgy hozták létre a CRISPR/Cas9 rendszert, hogy az azoknak a géneknek az aktivitását fokozza, amik képesek visszafordítani a betegségek tüneteit. A vesebetegség esetében két olyan gént aktiváltak, amiknek fontos szerepe van a veseműködésben és megfigyelték, hogy a gének aktivitása nem csak a gének által kódolt fehérjék számában okozott növekedést, hanem a veseműködést is javította a károsodást követően.

A cukorbetegségnél olyan géneket aktiváltak, amik fokozzák az inzulint termelő sejtek létrejöttét. A kezelés ebben az esetben is sikeresnek bizonyúlt és az egereknél lényeges csökkenést láttak a vércukor szintben. Az izomsorvadás esetében olyan géneket céloztak meg, amikről korábbi kutatásokban megmutatták, hogy képesek a betegség tüneteinek visszafordítására – közöttük egy akkora génnel, amit tradicionális a gén terápiával nem tudtak volna mozgatni.

“Nagyon izgatottak voltunk, amikor láttuk az eredményeket az egereknél,” mondta Fumiyuki Hatanaka, a tanulmány egyik első társszerzője. “Képesek vagyunk gén aktivitás kiváltására és ezzel egy időben fiziológiai változásoknak is a tanúi lehetünk.”

A csapat jelenleg azon dolgozik, hogy tovább javítsa a rendszer pontosságát és hogy azt más sejt típusokon és szerveken is alkalmazhatóvá tegyék, amivel lényegesen több betegség kezelése, a szervek megjavítása és az öregedés és az abból eredő rendellenességek – mint a hallásvesztés és az imok leépülése – is visszaállíthatóvá válhat. Azoban a kutatóknak még részletesebben meg kell vizsgálniuk a módszer biztonságosságát, mielőtt még megindíthatnák a klinikai vizsgálatot.

Forrás: cell.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.