جنرال لواء

علاج ثوري لتحرير الجينات يعالج الحالة الجينية في الرحم


لأول مرة على الإطلاق ، تم استخدام التحرير الجيني لعلاج حالة وراثية بنجاح في أحد الثدييات. تعاون باحثون من جامعة كارنيجي ميلون مع فريق من جامعة ييل لعلاج حالة في فأر.

تأمل مجموعات أخرى تدرس تقنيات التعديل الجيني أن تلقي الدراسة المبتكرة ضوءًا جديدًا في علاج المشكلات الوراثية أثناء نمو الجنين. يمكن أن يؤثر هذا البحث على أكثر من 8 ملايين طفل يولدون كل عام بعيوب خلقية أو اضطرابات وراثية أخرى. غالبًا ما يتم اكتشاف هذه المشكلات عن طريق بزل السلى. ومع ذلك ، لا توجد خيارات علاجية لمساعدة الطفل في النمو قبل ولادته.

تم نشر هذه النتائج في طبعة حديثة من اتصالات الطبيعة. في ذلك ، يوضح الفريق سبب تأثير عملية تحرير الجينات هذه.

"في وقت مبكر من التطور الجنيني ، هناك الكثير من الخلايا الجذعية تنقسم بوتيرة سريعة. إذا تمكنا من الدخول وتصحيح طفرة جينية في وقت مبكر ، فيمكننا الحد بشكل كبير من تأثير الطفرة على نمو الجنين أو حتى علاج الحالة ، قال دانيث لي ، أستاذ الكيمياء في كلية ميلون للعلوم في كارنيجي ميلون.

استخدم الفريق تقنية تعديل الجينات المعتمدة على الحمض النووي الببتيد والتي عالجت سابقًا اضطرابًا وراثيًا في الدم لدى الفئران البالغة. الأحماض النووية الببتيدية (أو PNAs) عبارة عن جزيئات اصطناعية تم إنشاؤها عندما يخلط الباحثون بنية بروتينية اصطناعية مع القواعد النووية في DNA و RNA. تم إنشاء PNAs المستخدمة في هذه الدراسة في مركز كارنيجي ميلون لعلوم وتكنولوجيا الأحماض النووية (CNAST) ، أحد رواد العالم في تطوير هذه الجزيئات الاصطناعية الفريدة.

من أجل إيصال جزيئات PNA إلى موقع طفرة جينية ، استخدم الفريق جسيمًا نانويًا يحمل PNA جنبًا إلى جنب مع DNA المتبرع للطفرة. ثم حدد الحمض النووي DNA الطفرة ، ويربط جزيء PNA نفسه بالحمض النووي لفك شرائط الحلزون المزدوج للحمض النووي. ثم يلصق الحمض النووي المتبرع نفسه بالحمض النووي المتحور. يؤدي هذا إلى بدء الحمض النووي للخلية في تصحيح الخطأ ، وبالتالي ، يوقف الطفرة ويبدأ في تصحيحها.

وضع الباحثون مركب PNA في السائل الأمنيوسي لفئران التجارب الحوامل. كل الفئران لديها ذرية تحمل طفرة في جين بيتا غلوبين. تؤدي هذه الطفرة عادةً إلى ثلاسيميا بيتا - وهو اضطراب دم وراثي يدفع الجسم إلى تقليل كمية الهيموجلوبين التي ينتجها بشكل كبير.

قام الباحثون بحقن PNA مرة واحدة فقط خلال فترة حمل الفئران ، وأدى ذلك الحقنة الواحدة إلى تصحيح 6٪ من الطفرات نفسها. ومع ذلك ، هذا هو كل ما تحتاجه الفئران لتجربة تغييرات وتحسينات جذرية في الحالة الوراثية. كان كافيًا تغيير الباحثين للنظر في الفئران التي شفيت من الحالة. تم العثور على جميع مستويات الهيموجلوبين ضمن المعدل الطبيعي بعد حقن PNA ، وقدر الباحثون معدلات بقاء أعلى بكثير.

لاحظ الفريق أيضًا أن هذا النمط من العلاج الجيني قد يكون مفضلًا على العلاجات الجينية الشائعة والمثيرة للجدل مثل CRISPR / Cas9.

قال لي: "إن استخدام كريسبر أسهل بكثير ، مما يجعله مثاليًا للأبحاث المختبرية. لكن الأخطاء خارج الموقع تجعله أقل فائدة للعلاجات". "تعد تقنية PNA أكثر مثالية للعلاجات. فهي لا تقطع الحمض النووي ، إنها ترتبط به فقط وتصلح الأشياء التي تبدو غير عادية. نظرنا في 50 مليون عينة ولم نتمكن من العثور على خطأ واحد خارج الموقع عندما استخدمنا جين PNA الخاص بنا تقنية التحرير ".

يريد الباحثون مواصلة استكشاف ما يحدث عندما يتم إعطاء PNA عدة مرات خلال فترة حمل الثدييات. إنهم يريدون أيضًا معرفة ما يحدث عندما تتعرض PNA لأنواع أخرى من الطفرات الجينية.


شاهد الفيديو: دور التحليل الجيني في الكشف عن الأمراض (شهر نوفمبر 2021).