Genetyczne wytnij – wklej

Innowacyjna terapia pozwoli precyzyjnie usuwać mutacje w DNA

Aktualizacja: 02.07.2011 00:45 Publikacja: 02.07.2011 00:43

Genetyczne wytnij – wklej

Foto: ROL

Pierwszy raz udało się dokonać tak dokładnych zmian w DNA żyjącego organizmu – chwalą się amerykańscy genetycy. Dzięki edycji genomu zespół ze Szpitala Dziecięcego w Filadelfii wyleczył u laboratoryjnych myszy hemofilię – groźną chorobę polegającą na zaburzeniu krzepnięcia krwi.

Cierpiący na nią ludzie są zmuszeni do przyjmowania preparatów uzupełniających czynniki krzepnięcia krwi. W tym przypadku jednak hematolodzy i genetycy zlikwidowali nie skutek, lecz przyczynę choroby.

– Dowiedliśmy, że możemy przeprowadzić edycję genomu in vivo (w żywym organizmie) i osiągnąć trwałe oraz wartościowe klinicznie rezultaty – podkreśla dr Katherine High kierująca Centrum Terapii Molekularnej i Komórkowej w Szpitalu Dziecięcym w Filadelfii, główna autorka badań. Jej zdaniem to milowy krok w doskonaleniu terapii genowej, zbliżający tę technikę do pełnego wykorzystania u ludzi.

Jak w edytorze tekstu

W eksperymencie opisywanym w internetowym wydaniu magazynu „Nature" zespół dr Katherine High i eksperci z firmy Sangamo BioSciences wykorzystali enzymy (tzw. ZNF) pozwalające precyzyjnie ciąć i sklejać DNA. Cała sztuka polegała na takim zaprojektowaniu tych enzymów, aby zadziałały w konkretnym, wybranym przez lekarzy, miejscu.

Aby precyzyjnie wyciąć wadliwą wersję genu i wkleić właściwą, naukowcy musieli się posłużyć dwoma zmodyfikowanymi wirusami. Jeden niósł przepis na specjalnie spreparowane enzymy tnące DNA we właściwym miejscu. Drugi został wyposażony w prawidłową wersję genu.

Zwierzęta zostały wcześniej zmodyfikowane genetycznie w taki sposób, aby chorowały na odpowiednik ludzkiej hemofilii B.

Technika wykorzystująca specjalnie zaprojektowane enzymy jest lepsza od konwencjonalnej terapii genowej – przekonują naukowcy w „Nature". Poprawiona wersja genu może bowiem zostać wklejona w niewłaściwe miejsce i wywołać jeszcze gorszy efekt. Na przykład białaczkę.

Im celniej, tym lepiej

Zwierzętom wstrzyknięto spreparowane wirusy. Trafiły do wątroby, gdzie produkowany jest potrzebny czynnik krzepnięcia. Terapia zadziałała – u laboratoryjnych myszy jego poziom wrócił do normy. Czas krzepnięcia krwi odpowiadał temu, jaki jest uzyskiwany u zdrowych zwierząt. Myszki z grupy kontrolnej chorowały nadal.

Dobre efekty leczenia utrzymywały się przez osiem miesięcy od podania wirusów. Naukowcy twierdzą, że nie zaobserwowali żadnych negatywnych efektów ubocznych – zwolnienia tempa wzrostu i wagi czy zaburzeń czynności wątroby. To znak, że leczenie było dobrze tolerowane.

– Potrzebujemy jeszcze kolejnych badań, aby przełożyć tę technikę na bezpieczną i skuteczną terapię dla ludzi – mówi dr High. – Ale to obiecujący start.

Dwie dekady oczekiwania

W tym eksperymencie naukowcy zajmowali się odpowiednikiem ludzkiej hemofilii B. Podmieniali wadliwą wersję genu odpowiedzialnego za kodowanie białka tzw. czynnika krzepnięcia IX. Na tę odmianę chorują wyłącznie mężczyźni.

Zbliżona do niej i częściej występująca hemofilia A wywoływana jest przez niedobór czynnika krzepnięcia krwi VIII. Łącznie oba typy tej choroby występują z częstotliwością jeden na 12 tys. urodzeń. Badany przez amerykańskich ekspertów typ B jest prawie czterokrotnie rzadszy niż typ A (występuje z częstością jeden na 40 tys. urodzeń).

Ile będziemy musieli czekać na wykorzystanie tej wiedzy w leczeniu ludzi?

– Przeniesienie doświadczeń w terapii genowej z modelu zwierzęcego na pacjentów to długi proces – zastrzega dr High. – Może trwać nawet 20 lat, ale teraz widzimy świetne rezultaty w przypadku wielu chorób, i to tak różnych jak wrodzone wady wzroku czy hemofilia. Edycja genomu potrzebuje sporo czasu, aby osiągnąć dojrzałość i być wykorzystywana w celach leczniczych.

Pierwszy raz udało się dokonać tak dokładnych zmian w DNA żyjącego organizmu – chwalą się amerykańscy genetycy. Dzięki edycji genomu zespół ze Szpitala Dziecięcego w Filadelfii wyleczył u laboratoryjnych myszy hemofilię – groźną chorobę polegającą na zaburzeniu krzepnięcia krwi.

Cierpiący na nią ludzie są zmuszeni do przyjmowania preparatów uzupełniających czynniki krzepnięcia krwi. W tym przypadku jednak hematolodzy i genetycy zlikwidowali nie skutek, lecz przyczynę choroby.

Pozostało jeszcze 87% artykułu
Nauka
Czy naukowcy potrafią przepowiedzieć przyszłość? Jak przewidzieć kolejną pandemię
Nauka
Zaskakujący eksperyment z dzikimi rybami. „Tak, jakby one nas studiowały, a nie odwrotnie”
Nauka
Wilki same się udomowiły? Ciekawy wynik matematycznej symulacji
Nauka
Zaskakujące odkrycie dotyczące jądra Ziemi. Co dzieje się w środku planety?
Materiał Promocyjny
Konieczność transformacji energetycznej i rola samorządów
Nauka
"Ogromne konsekwencje" decyzji Donalda Trumpa. Wstrzymane badania nad HIV i malarią
Materiał Promocyjny
Sezon motocyklowy wkrótce się rozpocznie, a Suzuki rusza z 19. edycją szkoleń