Foto: Unsplash
Najsavremenija tehnologija za mijenjanje gena mogla bi da iskorijeni Daunov sindrom, tvrde japanski naučnici.
Daunov sindrom, koji uzrokuje različite razvojne poteškoće i pogađa pogađa milione djece širom svijeta, nastaje usljed prisustva dodatne kopije 21. hromozoma. Ovaj dodatni hromozom, poznat i kao „trizomija 21“, izaziva prekomjernu aktivnost ćelija, remeti razne tjelesne procese i može dovesti do prepoznatljivih fizičkih karakteristika, poteškoća u učenju i zdravstvenih problema.
Novo istraživanje sa Univerziteta Mije u Japanu ukazuje na to da je uz pomoć tehnologije za modifikaciju DNK, poznate kao CRISPR, moguće ukloniti suvišan hromozom iz zahvaćenih ćelija i time uspostaviti njihovu normalnu funkciju.
CRISPR-Cas9 je metod uređivanja gena koji koristi enzim za pronalaženje određenih DNK sekvenci. Kada enzim pronađe odgovarajuće mjesto, presjeca lance DNK.
Rjotaro Hašizume i njegove kolege osmislili su CRISPR vodiče koji ciljaju isključivo trizomiju 21 i usmjerava enzim za sječenje na željenu lokaciju.
Kada su ovu tehniku primjenili na ćelije uzgajane u laboratoriji, uklanjanje dodatne kopije gena normalizovalo je način na koji se geni ispoljavaju u tijelu – što ukazuje da je genetsko opterećenje uklonjeno.
Takođe su otkrili da su nakon uklanjanja suvišnog hromozoma geni povezani sa razvojem nervnog sistema postali aktivniji, dok su oni vezani za metabolizam postali manje aktivni. To potvrđuje prethodna istraživanja koja su pokazala da dodatne kopije 21. hromozoma remete razvoj mozga tokom rane fetalne faze.
Istraživači su takođe testirali CRISPR vodiče na fibroblastima kože — zrelim, nematičnim ćelijama uzetim od osoba sa Daunovim sindromom. U ovim potpuno razvijenim ćelijama, metoda uređivanja je u više slučajeva uspješno uklonila dodatni hromozom.
Nakon uklanjanja, korigovane ćelije su rasle brže i imale kraće vrijeme dupliranja u poređenju sa neobrađenim ćelijama, što ukazuje na to da uklanjanje dodatnog hromozoma može smanjiti biološko opterećenje koje usporava rast ćelija.
Međutim, CRISPR može uticati i na zdrave hromozome, pa istraživači usavršavaju svoj program kako bi se enzim vezao isključivo za dodatnu kopiju 21. hromozoma.
Uklanjanje genetskog viška
Istraživanje pokazuje da CRISPR ne mora služiti samo za sitne korekcije, već može ukloniti čitav hromozom. Naučnici su svoja otkrića objavili u časopisu PNAS Nexus.
Foto: Unsplash
Hašizume i njegov tim se nadaju da bi njihov rad mogao biti osnova za dizajniranje regenerativnih terapija i tretmana koji problem genetskog viška rešavaju na samom izvoru.
Istraživači će nastaviti da analiziraju rizike od promjena DNK i prate kako modifikovane ćelije funkcionišu tokom vremena i koliko su izvodljive u realnim uslovima.
Ljudi sa Daunovim sindromom često se suočavaju sa brojnim zdravstvenim izazovima, uključujući razvojna kašnjenja i intelektualne teškoće. Oko polovine njih se rađa sa urođenim srčanim manama — najčešće sa defektom atrioventrikularnog septuma, odnosno rupom u centru srca.
Takođe su skloniji problemima sa varenjem, imunitetom, težinom, apnejom tokom spavanja, epileptičnim napadima, sluhom, vidom i zubima. Imaju povećan rizik od leukemije, problema sa kičmom i oboljenja štitaste žlezde.
rts /National Institutes of Health