Brisanje genskih mutacija

     Koristeći novi sistem za uređivanje gena zasnovan na bakterijskim proteinima, istraživači su izliječili miševe od rijetkih poremećaja jetre uzrokovanih mutacijom na jednom genu. Rezultati, opisani u izdanju časopisa Nature Biotechnology od 30. marta, nude prvi dokaz da ova tehnika uređivanja gena, poznata kao CRISPR, može preokrenuti simptome bolesti kod žive životinje. Prema tvrdnjama istraživačkog tima, CRISPR tehnika, koja nudi mogućnost da se na jednostavan način isiječe mutirana DNK i potom zamijeni ispravnom sekvencom, ima potencijal za liječenje mnogih genetskih poremećaja.

Brisanje genskih mutacija Biologija

Otkriće nudi prvi dokaz da tehnika uređivanja gena poznata kao CRISPR može preokrenuti simptome bolesti kod žive životinje. Ova tehnika, prema navodima istraživača, ima potencijal da se u budućnosti koristi za liječenje mnogih genetskih poremećaja.

Ilustracija: Christine Daniloff/MIT

„Ono što je uzbudljivo kod ovog pristupa je da se zapravo može ispraviti neispravan gen u živoj, odrasloj životinji“, kaže Danijel Anderson, vanredni profesor hemijskog inženjeringa na MIT-u, član Koh Instituta za integrativno istraživanje raka i stariji autor rada.

Nedavno razvijen CRISPR sistem se oslanja na ćelijsku mašineriju koju bakterije koriste za odbranu od virusne infekcije. Istraživači su kopirali ovaj ćelijski sistem kako bi stvorili komplekse za uređivanje gena koji uključuju enzim za isijecanje DNK nazvan Cas9. Ovaj enzim je vezan za kratki, vodeći RNK lanac koji je programiran da se vezuje za specifičnu sekvencu na DNK lancu i tako omogući Cas9 enzimu da vrši isjecanje na precizno određenom mjestu.

U isto vrijeme, u ćeliju se dostavlja drugi DNK lanac koji predstavlja obrazac po kojem će ćelija izvršiti popravku na mjestu gdje je isiječen mutirani dio genoma. Naučnici predviđaju da bi ovaj način uređivanja genoma jednog dana mogao pomoći u liječenju hemofilije i Hantingtonove bolesti kao i drugih oboljenja uzrokovanih mutacijom na jednom genu.

„CRISPR sistem je vrlo lako konfigurisati i prilagoditi“, kaže Anderson koji je ujedno član MIT-evog Instituta za medicinski inženjering i nauku. On dodaje da i drugi sistemi “mogu potencijalno biti korišćeni na sličan način kao CRISPR sistem, s tim da je sa njima mnogo teže napraviti nukleazu (enzim koji pravi presjek na DNK lancu) koja je specifična za ciljano mjesto na genomu.“

Korekcija bolesti

Za ovu studiju, istraživači su dizajnirali tri vodeća RNK lanca koji ciljaju različite DNK sekvence u blizini mutacije koja uzrokuje tirozinemiju Tip 1, u genu koji kodira enzim nazvan FAH. Pacijenti sa ovom bolešću, koja pogađa jednog u 100.000 ljudi, ne mogu razlagati amino kiselinu tirozin, koja se akumulira i može dovesti do otkazivanja rada jetre. Trenutni tretmani uključuju dijetu koja se bazira na niskom unosu proteina i lijek pod nazivom NTCB koji remeti proizvodnju tirozina.

U eksperimentima sa odraslim miševima koji su nosioci mutiranog oblika FAH enzima, istraživači su ubrizgavali vodeće RNK lance zajedno sa genom za Cas9 i DNK obrazac sastavljen od 199 nukleotida koji sadrži ispravnu sekvencu  mutiranog FAH gena.

Koristeći ovaj pristup, ispravan gen je umetnut u približno jedan na svakih 250 hepatocita (ćelija koje sačinjavaju najveći dio jetre). U narednih 30 dana, te zdrave ćelije su počele da se dijele (umnožavaju) i zamjenjuju oboljele ćelije jetre, dostižući, u krajnjem, brojnost od oko jedne trećine svih hepatocita. To je bilo dovoljno da se bolest izliječi, omogućavajući miševima da prežive nakon što su bili skinuti sa NCTB lijeka.

„Možemo napraviti jednokratni tretman i potpuno preokrenuti stanje“, kaže Hao Yin, post-doktorant na Koh Institutu i jedan od vodećih autora časopisa Nature Biotechnology.

Za ubrizgavanje CRISPR komponenti, istraživači su koristili tehniku poznatu kao „ubrizgavanje pod visokim pritiskom“, koja koristi špric pod visokim pritiskom kako bi se materijal brzo ispraznio u venu. Ovim pristupom komponente CRISPR sistema uspješno bivaju isporučene do ćelija jetre ali Anderson predviđa da će u budućnosti biti pronađene i efikasnije tehnike isporuke. Njegova laboratorija sada radi na metodama koje mogu biti sigurnije i efikasnije, uključujući i ciljanu isporuku nanočesticama.

Izvor:

Massachusetts Institute of Technology

(http://newsoffice.mit.edu/2014/erasing-genetic-mutation)

Priredio: Jovan Vukić

http://naucnenovosti.me/wp-content/uploads/2014/04/BRISANJE-GENSKIH-MUTACIJA.jpghttp://naucnenovosti.me/wp-content/uploads/2014/04/BRISANJE-GENSKIH-MUTACIJA-150x150.jpgadminBiologijaBrisanje genskih mutacija     Koristeći novi sistem za uređivanje gena zasnovan na bakterijskim proteinima, istraživači su izliječili miševe od rijetkih poremećaja jetre uzrokovanih mutacijom na jednom genu. Rezultati, opisani u izdanju časopisa Nature Biotechnology od 30. marta, nude prvi dokaz da ova tehnika uređivanja gena, poznata kao CRISPR, može preokrenuti simptome...Brisanje genskih mutacija Biologija
Digital Dab Advertising Agency