Lloj i ri i redaktimit dhe përmirësimit të gjenetikës efektiv për terapinë e AATD, mëlçisë si dhe sëmundjeve të mushkërive

redaktimi i gjeneve

Programi i ri i rezultateve të studimit kërkimor që një lloj krejt i ri i redaktimit dhe përmirësimit të gjenetikës është efektiv në trajtimin e një anomalie në qelizat e klientit me sëmundjen monogjene Mungesa e antitripsinës Alpha-1 (AATD), një sëmundje e zakonshme e fituar që ndikon në mëlçi si dhe mushkëritë. Kjo teknikë krejt e re, e quajtur redaktimi dhe përmirësimi i bazës, është e ndryshme nga lloje të ndryshme të redaktimit dhe përmirësimit të përbërë nga CRISPR, pasi që redaktorët bazë nuk gjenerojnë një ndërprerje në ADN, e cila ndihmon në ndalimin e prishjeve të dyfishta të flokëve, redaktimi dhe përmirësimi, si dhe anomalitë e padëshirueshme në të gjithë shërbimin e riparimit të qelizave.

Të udhëhequr nga Andrew Wilson, MD si dhe Rhiannon Werder, Ph D. i Qendrës për Mjekësi Rigjeneruese (CReM) në Qendrën Mjekësore të Bostonit si dhe Universitetin e Bostonit, shkencëtarët përdorën qelizat e mëlçisë të prejardhura nga pacientët të quajtura "iHeps", që i ngjajnë biologjisë së hepatociteve të mëlçisë, prodhuesit kryesorë të proteinave alfa-1 antitripsinë të shëndetshme në trup që në mënyrë të ngjashme bëjnë tipare jetësore metabolike, endokrine si dhe sekretuese. Redaktimi bazë dhe përmirësimi i teknologjisë moderne rregulloi anomalinë Z në krye të AATD si dhe uli rezultatet e sëmundjes në hepatocitet, duke treguar redaktim dhe rritje efektive të bazës në qelizat njerëzore. Këto rezultate, të lëshuara në Terapia molekulare, mund të ndihmojë të çojë rrugën për testet e ardhshme njerëzore.

"Ky studim tregon zbatimin e suksesshëm të teknologjisë së redaktimit bazë për të korrigjuar mutacionin përgjegjës për AATD në qelizat e mëlçisë që rrjedhin nga pacientët me këtë sëmundje", pohon Wilson, një pulmonolog në Qendrën Mjekësore të Bostonit si dhe një mësues i asociuar i ilaçeve në Shkollën e Universitetit të Bostonit i Mjekësisë, që ka punuar si shkrimtar ekuivalent i hulumtimit. "Unë shpresoj që këto rezultate do të krijojnë një rrugë për të përdorur këtë teknologji për të ndihmuar pacientët me AATD dhe sëmundje të tjera monogjene."

Redaktorët bazë të prodhuar nga Beam Therapeutics kishin të bënin me qelizat burimore pluripotente të shkaktuara (qelizat iPS) nga njerëzit me AATD, dhe pas kësaj edhe një herë në hepatocitet që ishin me origjinë nga qelizat iPS. Kjo u bë për të shqyrtuar përmirësimin e anomalisë "Z" të gjenetikës përgjegjëse të AATD në qelizat njerëzore.

Anomalia Z në gjenetikën SERPINA1 është përgjegjëse për krijimin e sëmundjeve të vazhdueshme, moderne të mushkërive, si dhe të mëlçisë në AATD. Në njerëzit me AATD, proteinat e shëndetshme mutante AAT keqpërdoren si dhe krijojnë akumulime të proteinave të shëndetshme që grumbullohen brenda hepatociteve si dhe krijojnë dëme.

Për këtë hulumtim, shkencëtarët filluan me iPSC mutantë (ZZ) të prodhuar nga një klient me AATD. Pasi përfundoi procedura e redaktimit dhe përmirësimit të bazës, ADN-ja nga qelizat e modifikuara u sekuencua për të identifikuar nëse gjenetika SERPINA1 ishte rregulluar në të vërtetë. Popullatat klonale të qelizave ose me një (MZ) ose me të dy kopjimet (MM) të gjenetikës së korrigjuar u rritën dhe pas kësaj u veçuan përgjatë 25 ditëve për të krijuar hepatocite. Pas sekuencimit të të gjithë gjenomit të qelizave të modifikuara, nuk kishte prova të anomalive të paqëllimshme në gjenom nga redaktorët e bazës, si dhe ndërtimi i proteinave të shëndetshme të keq-palosjes dhe të lidhura pjesërisht u rregulluan në qelizat MZ, si dhe plotësisht në Qelizat tipike MM.

Procedura u kopjua duke bërë përdorimin e hepatociteve me origjinë nga iPSC-të mutante. Dy redaktorë bazë u përdorën në probleme të ndryshme për të vlerësuar efektivitetin e kësaj procedure. Në problemet më efektive, rreth 50% e gjenetikës mutante janë modifikuar në mënyrë efektive. Qelizat u vlerësuan pas kësaj për të parë nëse ato shfaqeshin akoma "hepatike" si dhe nëse kishte më pak tregues të sëmundjes në qelizat e modifikuara, në kontrast me qelizat mutante ZZ. Gjetjet zbuluan se redaktimi dhe përmirësimi i bazës nuk ndryshoi programin hepatik, si dhe qelizat e mëlçisë ende zbuluan gjenetikë hepatike, si dhe proteina të shëndetshme në shkallë tipike. Si përmirësim, kishte shumë më pak grumbullim të proteinave të shëndetshme të keq-bashkuara "Z" AAT, duke zbuluar shumë më pak prova të sëmundjes në qelizat e modifikuara.

Ndërsa trajtimi i zgjerimit në të vërtetë është zbuluar për të ngadalësuar zhvillimin e sëmundjes së mushkërive tek njerëzit AATD, aktualisht nuk ka terapi të gatshme për sëmundjen e mëlçisë të lidhur me AATD. Metodat e terapisë në zhvillim aktualisht janë përqendruar në përmirësimin e anomalisë Z.

Redaktimi dhe përmirësimi i bazës vlerësohet si një teknikë terapie për një sërë kushtesh monogjene. Mungesa e Alpha-1 antitripsinës është një objektiv kryesor për redaktimin dhe përmirësimin e bazës, ka shumë të ngjarë të jetë ndër kushtet e mëparshme në të cilat redaktorët bazë janë përpjekur në studimet e kërkimit njerëzor. Objektivat shtesë të sëmundjes përbëhen nga sëmundja e retinës, tirosinemia gjenetike, anemia e qelizave drapër, progeria, fibroza cistike si dhe të tjera.

Gjetjet e këtij hulumtimi rekomandojnë që studimi i ardhshëm kërkimor mund të kontrollojë efikasitetin e redaktorëve bazë në redaktimin dhe rritjen e popullatave të ndryshme të qelizave qetësuese. Për më tepër, kohët e fundit është zbuluar se redaktuesit bazë mund të modifikojnë ARN shtesë në ADN në linjat qelizore të përkujtuara si dhe garanton edhe më shumë ekzaminim.