Menggunakan CRISPR untuk pertama kalinya dimungkinkan untuk melakukan terapi gen pada mamalia dewasa

Genetika dari Duke University (USA) mengumumkan bahwa untuk pertama kalinya dalam sejarah mereka berhasil melakukan terapi gen mamalia dewasa (tikus) dan menyembuhkannya dari penyakit genetik yang berhubungan dengan distrofi otot. Untuk ini, versi modifikasi dari teknologi pengeditan gen CRISPR / Cas9 yang relatif baru digunakan. Teknologi

pengeditan gen CRISPR / Cas9 melibatkan penggunaan virus terkait adeno yang membantu mengirimkan materi genetik ke tujuannya. Dengan menggunakan teknologi ini, percobaan yang berhasil dilakukan pada pengeditan gen sel individu dalam tabung reaksi dan embrio uniseluler.

Sayangnya, sejauh ini kemungkinan manipulasi genetik pada embrio manusia menyebabkan perdebatan sengit. Oleh karena itu, bahkan jika diketahui sebelumnya bahwa orang yang akan datang akan mengalami cacat genetik tertentu, tidak mungkin untuk membantunya dengan cara ini.

Penyakit genetik umum termasuk distrofi otot Duchenne (dinamai setelah ilmuwan Perancis yang pertama kali menggambarkannya). Ini mempengaruhi sekitar 1 orang dari 4-5 ribu, dan biasanya laki-laki. Cacat menyebabkan kurangnya produksi protein dystrophin , yang menyebabkan otot kurang berkembang.

Protein distrofin dikodekan oleh gen yang terdiri dari 79 ekson (pengkodean fragmen molekul DNA). Jika salah satu ekson mengalami mutasi, rantai tidak dapat dibangun.

Gejala biasanya muncul pada anak di bawah 5 tahun. Tanda-tanda pertama dari penyakit ini adalah kelemahan otot proksimal progresif di kaki dan panggul, terkait dengan hilangnya massa otot. Perlahan-lahan, kelemahan ini menyebar ke lengan, leher, dan bagian tubuh lainnya. Untuk membantu berjalan, pada usia 10 tahun, mungkin perlu menggunakan suspender khusus, tetapi sebagian besar pasien yang berusia lebih dari 12 tahun tidak dapat bergerak tanpa kursi roda. Biasanya orang seperti itu tidak hidup lebih dari 20-30 tahun.

Karena kurangnya kemampuan untuk mengedit genom pada tahap embrio, para ilmuwan mencari cara untuk intervensi genetik pada organisme yang sudah berkembang. Dalam hal ini, masalah pengiriman bahan genetik ke jaringan tubuh tertentu. Universitas Duke telah berusaha untuk memecahkan masalah genetika ini sejak 2009.

"Diskusi baru-baru ini tentang penggunaan teknologi CRISPR untuk memperbaiki mutasi genetik yang tidak diinginkan dalam embrio manusia adalah masalah yang jelas," kata associate professor di universitas dan co-penulis S. Gersbach. - Tetapi metode genetik untuk membantu pasien yang menderita penyakit ini tidak menimbulkan pertanyaan. Studi-studi ini telah menunjukkan kepada kita cara yang mungkin untuk menyelesaikan masalah ini, meskipun masih banyak yang harus dilakukan. ”

Cara populer untuk mengirimkan materi genetik adalah dengan menggunakan virus terkait adeno yang disiapkan khusus dari mana semua bahan berbahaya telah dihapus dan apa yang perlu dikirim ke sel telah diperkenalkan.

Masalahnya, bagaimanapun, adalah bahwa, dibandingkan dengan virus AA, struktur CRISPR cukup besar dan sulit untuk dikemas di dalam virus. Teknologi CRISPR / Cas9 berasal dari sistem kekebalan bakteri, dan genetika, yang dengan cermat mempelajari berbagai bakteri, telah menemukan versi yang lebih ringkas dari protein Cas9.

Dengan mengemasnya menjadi virus AA, ahli genetika memprogram protein untuk menghilangkan ekson bermutasi dari rantai. Setelah itu, sistem kekebalan tubuh secara independen "menghubungkan" rantai, yang ternyata sedikit lebih pendek, tetapi pada saat yang sama tidak lagi memiliki cacat dalam komposisinya.

Pertama, ahli genetika berhasil menyembuhkan otot-otot pada kaki tikus, dan kemudian, dengan menyuntikkan CRISPR / AAV ke dalam darah tikus, mereka memperbaiki kondisi semua otot tubuh, termasuk jantung. Ini adalah hasil yang meyakinkan, karena orang dengan sindrom distrofi otot Duchenne biasanya mengalami gagal otot jantung.

Source: https://habr.com/ru/post/id388801/