Proverbis: Zmogaus embrionu mutacijos taisymas genas

Visame pasaulyje mokslininkai naudojo genu redagavima, kad sekmingai istaisytu ligos sukelancia zmogaus embrionu mutacija, o tai yra svarbus zingsnis pirmyn siekiant paveldetu ligu.
Mokslininkai naudojo CRISPR-Cas9, kad istaisytu zmogaus embrionu mutacija.

Neseniai paskelbtame zurnale paskelbtame tyrime Gamta, tarptautine mokslininku grupe atskleidzia, kaip jie naudojo CRISPR-Cas9 gena, redaguojancia naujai apvaisintus kiausinius, kad butu atstatytas mutavusis MYBPC3 genas, kuris sukelia hipertrofine kardiomiopatija (HCM).

HCM yra bukle, kuria charakterizuoja sirdies raumens storejimas. Pasak Amerikos sirdies asociacijos (AHA), HCM, kaip rodo, turi itakos puses milijono zmoniu Jungtinese Amerikos Valstijose, ir tai yra dazna staigaus sirdies mirties priezastis, ypac jaunu sportininku.

Paveldima MYBPC3 geno mutacija sudaro iki 30 proc. Seimos HCM atveju; Asmenys, turintys viena sio geno mutacijos kopija, turi 50 proc. tikimybe perduoti ja savo palikuonims.

Pastaraisiais metais mokslininkai tyrinejo genu redagavima kaip buda, kaip pasalinti ligas sukelusias mutacijas. Vienas genu redagavimo budas, kuris igijo pagreiti, yra CRISPR-Cas9, kuris apima DNR seku iterpima, pasalinima ar modifikavima, kad itakotu geno funkcija.

Nors CRISPR-Cas9 sekmingai demonstruoja gyvunu modelius, taciau buvo etikos problemu, susijusiu su jo vartojimu zmonems. Konkreciai, kritikai ispejo, kad sis metodas gali buti naudojamas ne terapijos tikslais, pvz., "Dizaineriu kudikiu" kurimas.

Be to, nerima kelia tai, kad naudojant CRISPR-Cas9, siekiant istaisyti viena ligu sukeleja zmogaus embrionu mutacija, gali buti netycia ivestos kitos potencialiai kenksmingos mutacijos.

Taciau mokslininkai is Kinijos, Pietu Korejos ir JAV tapo pirmuoju sekmingai istaisyti MYBPC3 genu mutacija zmogaus embrionuose naudojant CRISPR-Cas9 be jokiu nenumatytu padariniu.

Mutacijos suremontuotos 72 proc. Embrionu

Naudojant in vitro tresima, mokslininkai injekavo is vyrisku sperma, turincia MYBPC3 geno mutacija, i kiausinius, paimtus is sveiku moteru.

Skirtingai nei ankstesniuose tyrimuose, mokslininkai taike CRISPR-Cas9 sveikiems kiausiniams tuo paciu metu, kai jie injekavo sperma. Pasak komandos, sis procesas padeda sumazinti "mozaicizma", kai kai kurios mutavusios embriono lasteles yra suremontuotos, o kai kurios - ne.

Mokslininkai nustate, kad CRISPR-Cas9 metodas tinkamai pakeite DNR 100 proc. Embrionu, o MYBPC3 genu mutacijos buvo visiskai sureguliuotos 42 is 58 tirtu embrionu, kuriu sekmes rodiklis sieke 72,4 proc.

"Musu technologijos sekmingai istaiso liga sukelancia genu mutacija, pasinaudodamos DNR atkurimo reakcija, kuri yra unikali ankstyviems embrionams", - sake pirmasis tyrimo autorius Jun Wu is La Jolla, CA, biologiniu tyrimu instituto.

ZIV proverzis: mokslininkai pasalina virusa gyvunams, naudojantiems genu redagavimaTyrejai sugebejo pasalinti ZIV pelems, naudodami CRISPR-Cas9 genu redagavima.Skaityti dabar

Tiksliau tariant, mokslininkai nustate, kad genu redagavimo metodas naudojo sveiku kiausiniu DNR kaip "sablona", kuris padejo nustatyti spermos DNR mutaciju vieta, kuria reikejo taisyti.

Be to, komanda atliko issamu genomu sekvenavima i redaguojamus embrionus, kad nustatytu, ar CRISPR-Cas9 sukele nepageidaujamus genomo pokycius. Tyrejai nenustate tokiu pokyciu.

Is esmes tyrimas pateikia pirmuosius irodymus, kad CRISPR-Cas9 gali buti naudojamas siekiant istaisyti MYBPC3 genu mutacijas ir uzkirsti kelia seimos HCM pletrai.

"Kiekviena karta gali atlikti si remonta, nes pasalinome ligos sukelianti genu varianta is sios seimos gimines", - teigia universiteto Oregono sveikatos ir mokslo universiteto Portlando vyresnysis mokslinis bendradarbis Shouhrat Mitalipov. "Taikant sia technika, galima sumazinti sios paveldetos ligos nasta seimai ir galiausiai zmonems".

Etikos problemos lieka

Taciau sis novatoriskas tyrimas ne tik siulo vilti gydyti HCM. Mokslininkai mano, kad tai zymi pazanga naudojantis genu redagavimu daugeliui paveldimu ligu.

"Sis tyrimas gerokai padidina moksline supratima apie proceduras, kurios butu butinos norint uztikrinti genu korekcijos gemalu lasteliu sauguma ir veiksminguma".

Daniel Dorsa, Ph.D., vyresnysis viceprezidentas moksliniams tyrimams OHSU

Tuo tarpu Wu ir jo kolegos ispeja, kad pries klinikinius tyrimus reikia atlikti tolesnius tyrimus ir islieka daug etiniu problemu.

"Zenevos redagavimas vis dar yra pradiniame etape, nors, nors buvo nuspresta, kad sios preliminarios pastangos yra saugios ir veiksmingos, labai svarbu, kad mes ir toliau darytume didziausia demesi atsargiai, daugiausia demesio skiriant etiniams aspektams", - teigia tyrinetoja, autorius Juanas. Carlosas Izpisua Belmonte, taip pat Salko biologiniu tyrimu institutas.

"Etiniai svarstymai apie sios technologijos perkelima i klinikinius tyrimus yra sudetingi ir verti reiksmingo visuomenes isitraukimo, kol mes galime atsakyti i platesni klausima, ar zmonijos interesas yra pakeisti zmogaus genus ateities kartoms", - priduria Dorsa.