Shkencëtarët kanë gjetur një mënyrë të re për të redaktuar mutacionet me një shkronjë të vetme në ADN, duke ofruar një kurë të mundshme për disa sëmundje gjenetike.

Edhe pse jeta e njeriut është e fortë, ndonjëherë ajo mund të jetë e brishtë. Për njerëzit me sëmundje si fibroza cistike dhe anemia drapërocitare, sëmundja e tyre prodhohet nga një ndryshim në vetëm një shkronjë të ADN-së.

ADN-ja shkruhet vetëm me katër shkronja, të quajtura baza: A, T, G dhe C. Një ndryshim i vogël ose mutacion mund të bëjë që ADN-ja të ndërtojë proteinat e gabuara në trup. Tani, shkencëtarët kanë gjetur një mënyrë të re për të redaktuar këto udhëzime të ADN-së.

Ekipi, i vendosur në Instituti Gladstone, kanë kombinuar teknologjitë ekzistuese në një mënyrë që askush nuk e ka pasur më parë, me rezultate krejtësisht të reja.

Lexo më shumë: A duhet të lejohen Monsanto dhe Myriad të patentojnë jetën? »

ADN-ja nuk është e vështirë për t’u redaktuar, por kur një shkencëtar përpiqet të modifikojë një grup qelizash në laborator, vetëm disa i pranojnë ndryshimet. “Problemi me të cilin përballemi është se kur modifikojmë ADN-në dhe ndryshojmë një bazë të vetme në gjenomin e një qelize, nga natyra është një ngjarje e rrallë,” shpjegoi Bruce Conklin, hetues i lartë në Institutin Gladstone. “Është vetëm një qelizë në një mijë.”

Për shumicën e qëllimeve kërkimore, ky nuk është problem. Përveç kryerjes së modifikimit të dëshiruar në ADN, shkencëtari mund të shtojë gjithashtu një pjesë të ADN-së prej 300 bazash që e bën atë rezistente ndaj antibiotikëve. Pastaj ata dozojnë kulturat e tyre të qelizave të mutuara me antibiotikë, duke vrarë të gjitha qelizat që i rezistuan modifikimit. “Të vetmit që mbijetojnë janë ata që kanë këtë shënues,” tha Conklin.

Nëse një shkencëtar shton ose zvogëlon gjene të tëra, të cilat mund të jenë qindra ose mijëra baza, shtimi i 300 bazave shtesë nuk bën shumë ndryshim. Por për mutacionet me një shkronjë, shtimi i kaq shumë shkronjave shtesë mund të ndryshojë mënyrën se si sillet ADN-ja.

“Nëse doni të korrigjoni një mutacion gjenetik, nuk dëshironi të lini këtë ADN-në atje që është përdorur si një shënues për të identifikuar qelizat,” tha Conklin. “Për qëllime praktike, kështu kemi bërë minj transgjenikë dhe gjithçka tjetër. Por ndërsa shkojmë drejt dëshirës për të korrigjuar ose modeluar sëmundjet njerëzore, atëherë ka një dëshirë në rritje për të përsëritur saktësisht sëmundjen ose gjendjen e shëndetshme, në varësi të asaj që po studioni.

Mësoni më shumë se si shkencëtarët modifikojnë kodin gjenetik »

“Ajo që ne kemi bërë është thjesht ndryshuar atë një shkronjë dhe u përpoq të gjejmë një mënyrë për të identifikuar ato qeliza pa shtuar atë paragraf shtesë,” tha Conklin.

Së pari, ata përdorën një teknikë të redaktimit gjenetik të quajtur TALENs për të prerë vargun e ADN-së që përmban seksionin që ata duan të modifikojnë. “Prerjet janë bërë në atë mënyrë që kur qelizat e riparojnë atë, ajo një bazë ndryshohet nga shkronja e gabuar që e bën një person të sëmurë në shkronjën e duhur që do t’i bënte ata më mirë,” shpjegoi Conklin. Teknika, megjithatë, prodhon rezultate vetëm në një qelizë në 1000.

Me përfundimin e modifikimeve, ekipit iu desh të rritë modifikimin e ri në qelizat e gjalla. Ata ishin veçanërisht të interesuar për qelizat staminale pluripotente të induktuara (qelizat iPS), të cilat mund të bëhen nga qelizat e pjekura të çdo personi. “Qelizat iPS tradicionalisht kanë qenë shumë të vështira dhe të lodhshme për t’u rritur, por ne ishim në gjendje të zgjidhnim kushtet e kulturës në atë mënyrë që ato u bënë shumë [easier] të rritet, “tha Conklin.

Më pas, ata i ndanë qelizat në 96 puse të ndryshme rritjeje, me vetëm 2000 qeliza në secilin pus dhe i lanë qelizat të rriten dhe të shumohen. Më pas, duke përdorur një teknikë të quajtur përzgjedhje sib, ata ndanë afërsisht 30 për qind të qelizave të çdo pusi për testim me një mjet të quajtur PCR dixhitale pikatore.

Pasi identifikuan se cilat puse të rritjes kishin qeliza që kishin marrë mutacionin e tyre të ri, ata ndanë pusin më të mirë dhe mbollën 96 puse të reja. Në vend se 0,05 deri në 0,1 për qind e qelizave në çdo pus me mutacion, si në raundin e parë, rreth 1 për qind e qelizave në raundin e dytë e bartën mutacionin. Deri në raundin e tretë, 30 deri në 40 për qind e qelizave ishin mutante.

“Ndonjëherë nga raundi i tretë, ne kemi një popullsi pothuajse të pastër,” tha Conklin. “Kjo ka rritur dhjetë deri në njëqindfish aftësinë tonë për të bërë këto ndryshime të vetme bazë.”

Lajme të ngjashme: Trajtimi i Parkinsonit duke përdorur qelizat e trurit të një pacienti »

Conklin është i ngazëllyer për aplikimet e metodës së tyre të re. “Ka qenë thuajse e vështirë për të marrë një ndryshim të vetëm bazë siç kemi bërë në mënyrë rutinore,” tha ai.

Ai shpreson se kjo teknikë së shpejti do të përdoret për të ndihmuar në trajtimin, apo edhe shërimin e sëmundjeve gjenetike. “Nuk është aq larg,” tha ai. “Tashmë ka prova klinike për përdorimin e qelizave iPS për transplantet njerëzore. Nëse do të kisha një sëmundje gjenetike dhe dikush do të bënte inde të reja dhe do të ma kthente, do të preferoja që sëmundja gjenetike të korrigjohej.”

Për shembull, tha Conklin, ekziston një sëmundje gjenetike që shkakton verbëri dhe tani po zhvillohen prova klinike për të marrë qelizat e lëkurës së një pacienti të verbër, për t’i kthyer ato në qeliza iPS dhe për t’i injektuar ato në retinën e syrit të tij ose të saj për të rritur një retinë e re, e shëndetshme.

Duke përdorur teknikën e Institutit Gladstone, shkencëtarët mund të korrigjojnë defektin gjenetik, kështu që retina e re do të ishte e shëndetshme dhe nuk do të degradohej me kalimin e kohës. Studiuesit besojnë se trupi i pacientit nuk do të refuzonte retinën e re, pasi ajo është bërë nga qelizat e vetë pacientit.

Conklin pranon se procesi i ndryshimit të kodit të ADN-së nuk do të jetë kurrë i thjeshtë. “Do të jetë shumë e shtrenjtë dhe e ndërlikuar. Nuk është një proces i lehtë”, tha ai. Por ai mbetet optimist.

“Katër teknologjitë [we used] të gjithë po përmirësohen në mënyrë eksponenciale, “tha Conklin. “Ju mund të planifikoni që ato të përmirësohen në mënyrë dramatike.”

Lexo më shumë: Lloji i ri i qelizave staminale u zbulua në yndyrë nga liposuksioni »