Даун синдромы: жапон ғалымдары артық хромосоманы алып тастау технологиясын ойлап тапты
АСТАНА. KAZINFORM - Жапониялық зерттеушілер озық технологияның көмегімен геномға түзету жасау арқылы Даун синдромына себеп болатын генетикалық ақауды жою мүмкіндігін ашты, деп хабарлайды Kazinform агенттігі.
Миэ университетінің (Mie University) ғалымдары CRISPR-Cas9 технологиясын пайдалана отырып, зертханалық жағдайда 21-хромосоманың артық көшірмесін алып тастады. Бұл — болашақта аталған синдромды емдеу тәсіліне өзгеріс әкелетін ғылыми жетістік.
Даун синдромы және CRISPR
Даун синдромы немесе 21-трисомия АҚШ-та шамамен әрбір 700 нәрестенің бірінде кездеседі. Бұл дертке шалдыққан адамда 21-ші хромосоманың қосымша көшірмесі болады. Ол қалыпты жасушалық процестерді бұзып, адамның ақыл-ойының дамуы мен денсаулығында көптеген бұзылысты тудырады. Оның ішінде жиі кездесетіні – жүрек қызметінің бұзылысы, Альцгеймер дерті және ақыл-ой дамуының тежелуі.
Рётаро Хасидзумэ басқаратын Миэ университетінің ғалымдар тобы CRISPR-Cas9 құралы арқылы адам жасушаларынан артық хромосоманы таңдай отырып жоюға болатынын көрсетті.
— Бұл — CRISPR-Cas9 көмегімен 21-трисомиясы бар жасушаларға көпмәрте аллель-арнайы кесу тәсілін қолдану арқылы хромосоманы жою жолы, - деп жазды зерттеушілер тобы PNAS Nexus журналында жарияланған мақалада.
CRISPR-Cas9 арнайы ферменттің көмегімен ДНҚ-ның нақты бөліктерін кесу арқылы жұмыс істейді. Бұл зерттеуде ғалымдар CRISPR бағыттаушы молекулаларын тек артық 21-хромосоманы танитындай етіп құрастырды. Бұл процесс «аллель-арнайы редакциялау» деп аталады.
— Біз CRISPR жүйесін тек артық хромосоманы нысанаға алатындай етіп жасадық, ол қалыпты жұпқа (хромосома жұбы) әсер етпейді, - деп түсіндірді Хасидзумэ. — Біздің мақсатымыз — артық материалды жою және гендердің экспрессиясы жасушада қалыпты деңгейге орала ма, соны бақылау.
Алғашқы сынақтар зертханада өсірілген дің жасушаларына жүргізілді. Артық хромосоманы алып тастағаннан кейін, ғалымдар ген экспрессиясы мен ақуыз өндірісінің қалыпқа келгенін тіркеді. Маңыздысы, жүйке жүйесінің дамуына жауапты гендер белсендірек болды, ал метаболизмге байланысты гендер бәсеңдеді, бұл 21-трисомияның құрсақтағы сәби миының дамуына әсер ететінін болжаған алдыңғы зерттеулерге сәйкес келеді.
Жасушаға әсері және ықтимал қолдану салалары
Зерттеу тобы дің жасушаларымен шектелмей, Даун синдромы бар адамнан алынған жетілген, дің емес тері фибробластарын да редакциялады. Бұл жасушаларда да артық хромосома көптеген жағдайда сәтті жойылды.
— Бұл нәтижелер ерекше үміт сыйлап отыр, - деді Хасидзумэ. — Дифференцияланған жасушаларда да хромосомалық аномалияның түзелуін көрдік, бұл әртүрлі тін түрлерінде қолдануға жол ашады.
Артық хромосома жойылғаннан кейін түзетілген жасушаларда биологиялық функциялардың жақсаруы байқалды: олар жылдамырақ өскен және екі еселеніп бөлініп шығуы үшін кететін уақыты қысқарды. Сонымен қатар олар жасушалық стреспен және қартаюмен байланысты зиянды жанама өнім — белсенді оттек түрлерін аз өндірді, бұл митохондриялардың жақсы жұмыс істеуін және жасушалардың жалпы жағдайының жақсарғанын көрсетеді.
Алайда бұл ғылыми тәсіл мінсіз емес. Кейбір жағдайларда CRISPR қалыпты хромосомаларды да зақымдаған жағдай болған, бұдан жанама әсер болуы мүмкін. Осыған орай ғалымдар бағыттаушы молекулаларды тек артық 21-хромосомамен байланысатын етіп жетілдіру үстінде.
— Дәлдік өте маңызды. Біз нысанаға алу стратегиясын оңтайландырып, редакцияланған жасушалардың нақты биологиялық жүйелердегі әрекетін бақылаймыз, - деп атап өтті Хасидзумэ.
Сарапшылар бұл жаңалықтың ауқымды кең болуы мүмкін деп есептейді. Егер әдіс қауіпсіздігі мен сенімділігін дәлелдесе, оны регенеративті медицинада, мысалы, зақымданған тіндерді ауыстыру немесе қалпына келтіру үшін түзетілген дің жасушаларын қолданатын терапияларда қолдануға болады.
Зерттеудің PNAS Nexus-та жариялануы хромосома деңгейінде геномды түзетудің маңызды қадамы болды. Болашақта команда модификацияланған жасушаларды ұзақ мерзімді бақылауды және әдісті in vivo жағдайында қолдануға бейімдеуді жоспарлап отыр.
Мақаланың ағылшын тіліндегі түпнұсқасын мына жерден оқуға болады.
