Studie toon belofte vir die behandeling van genetiese siektes in 'n soogdier tydens fetale ontwikkeling in die eerste drie maande van 'n swangerskap
A genetiese versteuring is 'n toestand of 'n siekte wat veroorsaak word deur abnormale veranderinge of mutasies in 'n persoon se DNA in die geen. Ons DNA verskaf die vereiste kode vir die maak van proteïene wat dan die meeste van die funksies in ons liggaam verrig. Selfs as een gedeelte van ons DNA op een of ander manier verander word, kan die proteïen wat daarmee geassosieer word nie meer sy normale funksie verrig nie. Afhangende van waar hierdie verandering plaasvind, kan dit óf 'n bietjie of geen effek hê óf dit kan die selle so verander dat dit dan kan lei tot 'n genetiese versteuring of siekte. Sulke veranderinge word veroorsaak deur foute in DNA-replikasie (duplisering) tydens groei, of omgewingsfaktore, lewenstyl, rook en blootstelling aan bestraling. Sulke afwykings word aan die nageslag oorgedra en begin voorkom wanneer die baba in die moeder se baarmoeder ontwikkel en word dus na verwys as 'geboortedefekte'.
Geboortedefekte kan gering of uiters ernstig wees en kan voorkoms, funksie van 'n orgaan en een of ander aspek van fisiese of geestelike ontwikkeling beïnvloed. Miljoene kinders word jaarliks gebore met ernstige genetiese voorwaardes. Hierdie defekte kan tydens swangerskap opgespoor word aangesien dit duidelik is binne die eerste drie maande van swangerskap wanneer die organe nog gevorm word. 'n Tegniek genaamd amniosentese is beskikbaar vir opsporing genetiese abnormaliteite in die fetus deur die toets van vrugwater wat uit die baarmoeder onttrek is. Selfs met amniosentese is behandeling egter nie moontlik nie, aangesien geen opsies beskikbaar is om enige regstellings voor geboorte van die baba aan te bring nie. Sommige van die defekte is skadeloos en vereis geen ingryping nie, maar sommige ander kan van ernstige aard wees en kan langtermynbehandeling vereis of selfs dodelik vir die baba wees. Sommige defekte kan kort na geboorte van die baba reggestel word – byvoorbeeld binne 'n week – maar meestal is dit te laat vir behandeling.
genesing genetiese toestand by 'n ongebore baba
Vir die eerste keer is die revolusionêre geenredigeringstegniek gebruik om 'n 'genetiese versteuring' in muise tydens fetale ontwikkeling in die baarmoeder in 'n studie deur navorsers by Carnegie Mellon Universiteit en Yale Universiteit. Dit is goed vasgestel dat daar tydens vroeë ontwikkeling in die embrio (gedurende eerste drie maande van 'n swangerskap) baie stamselle ('n ongedifferensieerde seltipe wat enige tipe sel kan word met rypwording) is wat teen 'n vinnige tempo deel. Dit is die pertinente tydpunt waar a genetiese mutasie indien reggestel sal die impak van die mutasie op embrio-tot-fetale ontwikkeling verminder. Daar is kanse dat 'n ernstige genetiese toestand kan selfs genees word en die baba word sonder die onbedoelde geboortedefekte gebore.
In hierdie studie gepubliseer in Nature Kommunikasie navorsers het 'n peptied-nukleinsuur-gebaseerde geenredigeringstegniek gebruik. Hierdie tegniek is al voorheen gebruik om beta-talassemie te behandel – a genetiese bloedafwyking waarin hemoglobien (HB) wat in die bloed geproduseer word, aansienlik verminder word wat dan die normale suurstoftoevoer na verskeie dele van die liggaam beïnvloed wat lei tot ernstige abnormale gevolge. In hierdie tegniek is unieke sintetiese molekules genaamd peptiednukleïensure (PNA's) (gemaak van 'n kombinasie van sintetiese proteïenruggraat met DNA en RNA) geskep. 'n Nanopartikel is toe gebruik om hierdie PNA-molekules saam met "gesonde en normale" skenker-DNS na die ligging van 'n genetiese mutasie. Die kompleks van PNA en DNS identifiseer die aangewese mutasie by 'n plek, PNA molekule bind dan en rits die dubbelheliks van gemuteerde of foutiewe DNS oop. Laastens bind skenker-DNS met die gemuteerde DNA en outomatiseer 'n meganisme om die DNA-fout reg te stel. Die belangrikste betekenis van hierdie studie is dat dit in 'n fetus gedoen is, dus moes navorsers 'n metode analoog aan amniosentese gebruik waarin hulle die PNA-kompleks in die amniotiese sak (vrugwater) van swanger muise wie se fetusse die geen mutasie wat beta-talassemie veroorsaak. Na een inspuiting van PNA is 6 persent van mutasies reggestel. Hierdie muise het 'n verbetering in simptome vir die siekte getoon, maw vlakke van hemoglobien was binne normale omvang wat geïnterpreteer kan word as die muise wat 'genees' is van die toestand. Hulle het ook verhoogde oorlewingsyfer getoon. Hierdie inspuiting was in 'n baie beperkte reeks, maar navorsers hoop dat selfs hoër sukseskoerse behaal kan word as inspuitings verskeie kere gedoen word.
Die studie is relevant omdat geen buite-teikens opgemerk is nie en slegs die verlangde DNS is reggestel. Geen-redigeringstegnieke soos CRISPR/Cas9 is egter makliker om vir navorsingsdoeleindes te gebruik, dit is steeds omstrede omdat dit die DNS sny en foute buite die terrein maak aangesien dit ook 'n normale DNS wat nie teiken is nie, beskadig. As gevolg van hierdie beperking is hulle nie ideaal vir die ontwerp van terapieë nie. Met inagneming van hierdie faktor, bind die metode wat in die huidige studie gewys word slegs aan die teiken-DNS en herstel dit en toon geen offsite foute nie. Hierdie doelgerigte kwaliteit maak dit ideaal vir terapeutiese middels. So 'n metode in sy huidige ontwerp kan ook moontlik gebruik word om ander toestande in die toekoms te 'genees'.
***
Bronne)
Ricciardi AS et al. 2018. In utero nanopartikel aflewering vir plek-spesifieke genoom redigering. Nature Kommunikasie. https://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2
***
Kommentaar gesluit.