Columbian yliopiston tutkimus: alkioiden geenimuokkaus on tehokasta mutta liian riskialtista kliiniseen käyttöön

Columbian yliopiston johtama tutkijaryhmä on osoittanut, että emäsmuokkaus voi muokata ihmisalkioiden geenejä huomattavan tarkasti, saavuttaen joissakin kokeissa 100 prosentin tarkkuuden, mutta keskiviikkona Nature-lehdessä julkaistu tutkimus paljasti myös joukon turvallisuusriskejä, jotka sulkevat pois kliinisen käytön toistaiseksi.cuimc.columbia+1

Tarkkoja muokkauksia, arvaamattomia sivuvaikutuksia

Columbian ryhmä, jota johti Dieter Egli, käytti emäsmuokkausta – perinteistä CRISPR-tekniikkaa hellävaraisempaa vaihtoehtoa, joka vaihtaa yksittäisiä DNA-kirjaimia sen sijaan, että katkaisisi molemmat säikeet – kohdistaakseen mutaatioita kolmeen geeniin yksisoluisissa ihmisalkioissa. Yksi geeni, PCSK9, liittyy korkeaan kolesteroliin ja sydän- ja verisuonitauteihin; kaksi muuta, HBG1 ja HBG2, osallistuvat hemoglobiinin tuotantoon ja liittyvät sirppisoluanemiaan ja beeta-talassemiaan.news-medical+1

Kun muokkaus tehtiin hedelmöittyneisiin munasoluihin ennen ensimmäistä solunjakautumista, muutokset säilyivät kaikissa syntyvän alkion tytärsoluissa. Tekniikka tuotti kuitenkin myös kromosomien poistumia, kohdistumattomia muutoksia ja geneettisten muutosten mosaiikkikuvioita alkion soluissa. Kun muokkaajaa annettiin korkeina pitoisuuksina mRNA:na, alkiot eivät kehittyneet lainkaan.cuimc.columbia+1

"Mosaiikkisuus luo joukon mahdollisuuksia, mikä tekee lopputulosten ennustamisesta mahdotonta ja estää siten merkityksellisen kliinisen sovelluksen", Egli sanoi.cuimc.columbia

Selkeämpi kuva DNA:n korjaamisesta alkioissa

Tutkimus on ensimmäinen, joka tarjoaa yksityiskohtaisen vertailun siitä, miten ihmisalkiot reagoivat kahden tyyppisiin DNA-vaurioihin. Tšekin tiedeakatemian yhteistyökumppanit toimittivat puhdistettuja proteiinipohjaisia muokkaajia, ja toinen pääkirjoittaja Štěpán Jeřábek totesi, että alkiot korjasivat yksisäikeisiä DNA-vaurioita huomattavasti luotettavammin kuin perinteisen CRISPR-Cas9:n aiheuttamia kaksisäikeisiä katkoja. Tutkijat eristivät myös kantasoluja kuusipäiväisistä muokatuista alkioista, mikä mahdollisti muokkauksen vaikutusten syvällisemmän analyysin seuraavissa solusukupolvissa.eurekalert

Tulokset julkaistiin muutama kuukausi sen jälkeen, kun Cambridgen yliopiston erillinen ryhmä käytti emäsmuokkausta tutkiakseen NANOG-proteiinin roolia ihmisen alkion kehityksessä, mikä julkaistiin Nature-lehdessä kesäkuussa. Yhdessä nämä tutkimukset korostavat, että emäsmuokkauksesta on tulossa tehokas tutkimustyökalu varhaisen ihmisbiologian tutkimukseen, vaikka kliiniset sovellukset ovatkin vielä kaukana.nature

Rajojen asettaminen tehokkaalle teknologialle

"Luonteensa vuoksi geenin muokkaaminen vaatii ensin DNA:n vaurioittamista", Jeřábek sanoi. "Tämä luontainen potentiaali aiheuttaa vaurioita on myös se, mikä aiheuttaa riskin". Egli lisäsi, että kun on olemassa turvallisempia vaihtoehtoja perinnöllisten sairauksien ehkäisemiseksi, "geenimuokkaus ei ole ensisijainen menetelmä".cuimc.columbia

Tutkijat kertoivat toivovansa, että työ auttaa parantamaan koeputkihedelmöityksen (IVF) tuloksia selventämällä, miten alkiot käsittelevät genomisia vaurioita – ja että se estää ennenaikaisen kliinisen käytön. "Uskon, että tutkimuksemme estää näiden tekniikoiden sopimattoman käytön klinikalla, koska osoitamme riskit selvästi", Egli sanoi.cuimc.columbia