Ang pag-aaral ay nagpapakita ng pangako para sa paggamot sa genetic na sakit sa isang mammal sa panahon ng pagbuo ng pangsanggol sa unang tatlong buwan ng pagbubuntis
A genetiko Ang disorder ay isang kondisyon o sakit na sanhi ng abnormal na pagbabago o mutasyon sa DNA ng isang tao sa gene. Ang aming DNA nagbibigay ng kinakailangang code para sa paggawa ng mga protina na pagkatapos ay gumaganap ng karamihan sa mga function sa ating katawan. Kahit na ang isang seksyon ng ating DNA ay mabago sa ilang paraan, ang protina na nauugnay dito ay hindi na maisakatuparan ang normal na paggana nito. Depende sa kung saan nangyayari ang pagbabagong ito, maaari itong magkaroon ng kaunti o walang epekto o maaari nitong baguhin nang husto ang mga cell na maaari itong humantong sa isang genetiko kaguluhan o sakit. Ang ganitong mga pagbabago ay sanhi ng mga error sa DNA replication (duplication) sa panahon ng paglaki, o mga salik sa kapaligiran, pamumuhay, paninigarilyo at pagkakalantad sa radiation. Ang ganitong mga karamdaman ay naipapasa sa mga supling at nagsisimulang mangyari kapag ang sanggol ay lumalaki sa matris ng ina at samakatuwid ay tinutukoy bilang 'birth defects'.
Ang mga depekto sa panganganak ay maaaring maliit o lubhang malala at maaaring makaapekto sa hitsura, paggana ng isang organ at ilang aspeto ng pisikal o mental na pag-unlad. Milyun-milyong mga bata ay ipinanganak taun-taon na may malubhang genetiko kundisyon. Ang mga depekto na ito ay maaaring makita sa panahon ng pagbubuntis dahil sila ay maliwanag sa loob ng unang tatlong buwan ng pagbubuntis kapag ang mga organo ay nabubuo pa rin. Ang isang pamamaraan na tinatawag na amniocentesis ay magagamit para sa pag-detect genetiko abnormalidad sa fetus sa pamamagitan ng pagsubok sa amniotic fluid na nakuha mula sa matris. Gayunpaman, kahit na may amniocentesis, ang paggamot sa kanila ay hindi posible dahil walang mga opsyon na magagamit upang gumawa ng anumang mga pagwawasto bago ipanganak ang sanggol. Ang ilan sa mga depekto ay hindi nakakapinsala at hindi nangangailangan ng interbensyon ngunit ang iba ay maaaring maging seryoso at maaaring mangailangan ng pangmatagalang paggamot o maging nakamamatay para sa sanggol. Ang ilang mga depekto ay maaaring itama pagkatapos ng kapanganakan ng sanggol - halimbawa sa loob ng isang linggo - ngunit karamihan ay huli na para sa paggamot.
Paggamot genetiko kondisyon sa isang hindi pa isinisilang na sanggol
Sa unang pagkakataon ang rebolusyonaryong pamamaraan sa pag-edit ng gene ay ginamit upang gamutin ang isang 'genetiko disorder' sa mga daga sa panahon ng pag-unlad ng fetus sa matris sa isang pag-aaral ng mga mananaliksik sa Carnegie Mellon University at Yale University. Mahusay na itinatag na sa panahon ng maagang pag-unlad sa embryo (sa unang tatlong buwan ng pagbubuntis) mayroong maraming mga stem cell (isang hindi naiibang uri ng cell na maaaring maging anumang uri ng cell sa pagkahinog) na naghahati nang mabilis. Ito ang mahalagang punto ng oras kung saan a genetiko ang mutation kung itatama ay makakabawas sa epekto ng mutation sa embryo-to-foetal development. May mga pagkakataon na malubha genetiko ang kondisyon ay maaari pa ngang gumaling at ang sanggol ay isinilang nang walang hindi sinasadyang mga depekto sa kapanganakan.
Sa pag-aaral na ito na inilathala sa Nature Communications ang mga mananaliksik ay gumamit ng peptide nucleic acid-based gene editing technique. Ang pamamaraang ito ay ginamit na dati upang gamutin ang beta thalassemia – a genetiko sakit sa dugo kung saan ang hemoglobin (HB) na ginawa sa dugo ay nabawasan nang malaki na pagkatapos ay nakakaapekto sa normal na supply ng oxygen sa iba't ibang bahagi ng katawan na humahantong sa malubhang abnormal na kahihinatnan. Sa pamamaraang ito, nilikha ang mga natatanging sintetikong molekula na tinatawag na peptide nucleic acid (PNAs) (na gawa sa kumbinasyon ng synthetic protein backbone na may DNA at RNA). Ang isang nanoparticle ay ginamit noon upang dalhin ang mga molekulang PNA na ito kasama ng "malusog at normal" na donor DNA sa lokasyon ng isang genetiko mutation. Tinutukoy ng complex ng PNA at DNA ang itinalagang mutation sa isang site, ang molekula ng PNA ay nagbubuklod at nag-unzip sa double helix ng mutated o faulty DNA. Panghuli, ang donor DNA ay nagbubuklod sa na-mutate na DNA at nag-o-automate ng mekanismo para itama ang DNA error. Ang pangunahing kahalagahan ng pag-aaral na ito ay ginawa ito sa isang fetus, kaya ang mga mananaliksik ay kailangang gumamit ng isang paraan na kahalintulad sa amniocentesis kung saan ipinasok nila ang PNA complex sa amniotic sac (amniotic fluid) ng mga buntis na daga na ang mga fetus ay nagdadala ng gene mutation na nagdudulot ng beta thalassemia. Pagkatapos ng isang iniksyon ng PNA, 6 na porsiyento ng mga mutasyon ang naitama. Ang mga daga na ito ay nagpakita ng pagpapabuti sa mga sintomas para sa sakit ibig sabihin, ang mga antas ng hemoglobin ay nasa normal na hanay na maaaring ipakahulugan bilang ang mga daga ay 'gumaling' sa kondisyon. Nagpakita rin sila ng pagtaas ng survival rate. Ang pag-iniksyon na ito ay nasa isang napakalimitadong saklaw ngunit ang mga mananaliksik ay umaasa na kahit na mas mataas na mga rate ng tagumpay ay maaaring makamit kung ang mga iniksyon ay ginawa ng maraming beses.
Ang pag-aaral ay may kaugnayan dahil walang mga off-target na nabanggit at tanging ang nais na DNA lamang ang naitama. Ang mga diskarte sa pag-edit ng gene tulad ng CRISPR/Cas9 bagama't mas madaling gamitin para sa mga layunin ng pananaliksik, ito ay kontrobersyal pa rin dahil pinuputol nito ang DNA at nagsasagawa ng mga error sa labas ng site habang sinisira din ng mga ito ang isang off-target na normal na DNA. Dahil sa limitasyong ito, hindi sila angkop para sa pagdidisenyo ng mga therapy. Isinasaalang-alang ang salik na ito, ang paraan na ipinakita sa kasalukuyang pag-aaral ay nagbubuklod lamang sa target na DNA at nag-aayos nito at nagpapakita ng nil offsite na mga error. Ang naka-target na kalidad na ito ay ginagawang perpekto para sa mga panterapeutika. Ang ganitong paraan sa kasalukuyang disenyo nito ay maaari ding magamit upang 'gamutin' ang ibang mga kondisyon sa hinaharap.
***
{Maaari mong basahin ang orihinal na papel ng pananaliksik sa pamamagitan ng pag-click sa link ng DOI na ibinigay sa ibaba sa listahan ng (mga) binanggit na pinagmulan}
Pinagmulan (s)
Ricciardi AS et al. 2018. In utero nanoparticle delivery para sa site-specific genome editing. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2
***
