Prelom v génovom inžinierstve prináša nádej pre Downov syndróm

Downov syndróm je najčastejšou chromozomálnou abnormalitou, ktorá postihuje približne 5 700 detí len v Spojených štátoch ročne. Je spôsobený prítomnosťou extra kópie chromozómu 21, čo je stav známy ako trizómia. V potenciálne prelomovom objave japonskí vedci z Mie University objavili techniku úpravy génov, ktorá by mohla viesť k odstráneniu tohto extra chromozómu pomocou technológie CRISPR/Cas9.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}

Zameranie sa na celý extra chromozóm, a nie na mutáciu jedného génu, predstavuje významný pokrok v rozsahu a potenciáli úpravy génov, posúvajúc sa smerom k riešeniu komplexnejších genetických porúch. CRISPR/Cas9 je revolučná technológia na úpravu DNA, ktorá využíva enzýmy na identifikáciu a elimináciu špecifických DNA sekvencií. Pre túto štúdiu boli sprievodcovia CRISPR navrhnutí na špecifickú úpravu, konkrétne zameranú na trizómiu 21.

Kľúčové zistenia štúdie sú mimoriadne sľubné: po odstránení extra chromozómu pomocou CRISPR sa génová expresia v bunkách pestovaných v laboratóriu normalizovala. Následné testy ukázali, že gény súvisiace s vývojom nervového systému sa stali aktívnejšími, zatiaľ čo tie spojené s metabolizmom sa po úprave spomalili. Opravené bunky navyše rástli rýchlejšie a mali kratší čas zdvojenia v porovnaní s neošetrenými bunkami. 

Táto sekvencia pozorovaní – od genetickej korekcie k normalizovanej génovej expresii a zlepšenému bunkovému fenotypu – poskytuje priamy dôkaz terapeutického potenciálu na základnej biologickej úrovni. Ukazuje, že oprava základnej príčiny vedie k pozorovateľným zlepšeniam v bunkovom zdraví a správaní, čo je kľúčové pre validáciu prístupu a usmerňovanie budúceho výskumu smerom ku klinickým aplikáciám.  

Hoci technika úpravy úspešne odstránila dodatočný chromozóm v kožných fibroblastoch odobratých od ľudí s Downovým syndrómom vo viacerých prípadoch, existujú významné výzvy pred klinickou implementáciou. Hlavnou výzvou je, že CRISPR môže interagovať so zdravými bunkami, takže metodika potrebuje spresnenie, aby cielila iba na trizomické bunky. 

Problém „mimo cieľových účinkov“ nie je jedinečný pre výskum Downovho syndrómu, ale je pretrvávajúcou výzvou v úprave génov vo všeobecnosti. Znamená to, že zatiaľ čo koncept opravy genetických chýb je silný, dodanie a presnosť v rámci komplexného biologického systému (živého človeka) sú prvoradé.

Neúmyselné úpravy v zdravých bunkách by mohli viesť k nepredvídaným vedľajším účinkom, vrátane rakoviny alebo iných vážnych stavov. Táto bezpečnostná obava priamo ovplyvňuje rýchlosť a uskutočniteľnosť klinického prekladu. Celá štúdia je publikovaná v časopise PNAS Nexus.  

Zdroj: mymodernmet.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}