Terapeutyczne edytowanie genów

[KopalniaWiedzy.pl 357]

W najnowszym numerze Nature Biotechnology badacze z MIT-u poinformowali, że dzięki zastąpieniu wadliwego genu prawidłowym udało im się wyleczyć rzadką chorobę wątroby u dorosłej myszy. To pierwszy przypadek skutecznego zastosowania techniki edytowania genów, zwanej CRISPR u żywego zwierzęcia.

CRISPR pozwala na łatwe usunięcie zmutowanego DNA i zastąpienie go właściwą sekwencją. Udany eksperyment przeprowadzony na MIT daje nadzieję, że można będzie wykorzystywać tę technikę w leczeniu wielu chorób genetycznych.

Najbardziej ekscytujący w tej technice jest fakt, że możemy naprawić wadliwy gen u żywego dorosłego zwierzęcia - mówi profesor Danel Anderson, jeden z autorów artykułu w Nature.

CRISPR bazuje na mechanizmie, który bakterie wykorzystują do obrony przed wirusami. Naukowcy stworzyli kopię tego mechanizmu i zbudowali maszynerię, która zawiera m.in. tnący DNA enzym Cas9 przyczepiony do krótkiej nici RNA, która zaprogramowana jest tak, by przyczepiać się do konkretnej sekwencji genomu. W ten sposób do Cas9 trafia informacja, gdzie należy wykonać cięcie. Jednocześnie do organizmu wprowadzany jest wzorcowa sekwencja DNA. Gdy komórka naprawia szkody wyrządzone przez Cas9, korzysta przy tym właśnie z wprowadzonego wzorca. Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości taka technika pozwoli na leczenie np. hemofilii czy pląsawicy Huntingtona, czyli tych chorób genetycznych, które spowodowane są pojedynczą mutacją.

System CRISPR jest bardzo prosty w skonfigurowaniu i przystosowaniu do konkretnego przypadku - zapewnia profesor Andreson.

Podczas eksperymentów naukowcy wykorzystali mysz z tyrozynemią typu I. W chorobie tej mamy do czynienia z brakiem enzymu hydroksylazy fumaryloacetooctanowej (FAH), wskutek czego organizm nie rozkłada tyrozyny. Aminokwas akumuluje się i prowadzi do uszkodzenia wątroby. Na tyrozynemię cierpi średnio 1 osoba na 100 000.

Myszy z tyrozynemią dostarczoną nici RNA z genem kodującym Cas9 oraz wzorcowym DNA składającym się ze 199 nukleotydów. Dzięki temu właściwy gen trafił do 0,4% hepatocytów (komórek wątroby). W ciągu 30 dni doszło do proliferacji zdrowych komórek, które w końcu stanowiły 30% wszystkich hepatocytów. To wystarczyło, by mysz, której odstawiono ratujący życie lek NTCB, przeżyła..

Naukowcy podkreślają, że chociaż wykonano bardzo istotny krok, to zanim CRISPR zostanie wykonana na ludziach należy udoskonalić tę technikę. Bardzo pożądane byłoby opracowanie lepszej techniki dostarczania środków leczniczych. W czasie eksperymentu użyto strzykawki wysokociśnieniowej. Profesor Andreson uważa, że można stworzyć bezpieczniejsze i bardziej wydajne techniki. Jego zespół pracuje właśnie nad nimi, w tym nad dostarczaniem komponentów CRISPR np. za pomocą nanocząsteczek.

« powrót do artykułu