Rannsókn Columbia: Genabreytingar í fósturvísum árangursríkar en of áhættusamar

Rannsóknarteymi undir stjórn Columbia University hefur sýnt fram á að grunnbreytingar (base editing) geta breytt genum í mannlegum fósturvísum með mikilli nákvæmni, þar sem 100% árangur náðist í sumum tilraunum. Rannsóknin, sem birt var í Nature á miðvikudag, leiddi hins vegar í ljós öryggisáhættu sem útilokar klíníska notkun í bili.cuimc.columbia+1

Nákvæmar breytingar, ófyrirsjáanlegar aukaverkanir

Egli og teymi hans notuðu grunnbreytingar, sem er mildari valkostur við hefðbundið CRISPR, til að miða á stökkbreytingar í þremur genum í einfruma fósturvísum. Eitt genið, PCSK9, tengist háu kólesteróli og hjarta- og æðasjúkdómum, en hin tvö, HBG1 og HBG2, koma við sögu í blóðrauðaframleiðslu og tengjast sigðfrumublóðleysi og beta-þalassemiu.news-medical+1

Þegar breytingarnar voru gerðar á frjóvguðum eggjum fyrir fyrstu frumuskiptingu, héldust þær í öllum dótturfrumum fósturvísisins. Tæknin olli þó einnig litningaeyðingum, óæskilegum breytingum og mósaík-mynstrum í erfðamengi fósturvísanna. Við háan styrk af mRNA-breytinum þroskuðust fósturvísarnir ekki frekar.cuimc.columbia+1

"Mósaík-mynstur skapa marga möguleika sem gera útkomuna ófyrirsjáanlega, og það kemur í veg fyrir marktæka notkun í klínísku umhverfi," sagði Egli.cuimc.columbia

Skýrari mynd af DNA-viðgerðum í fósturvísum

Rannsóknin er sú fyrsta sem veitir ítarlegan samanburð á því hvernig fósturvísar bregðast við tvenns konar DNA-skemmdum. Samstarfsaðilar við Tékknesku vísindaakademíuna lögðu til hreinsaða prótein-undirstaða breyta, og meðhöfundurinn Štěpán Jeřábek benti á að fósturvísar gerðu við eins þáttar DNA-skemmdir mun áreiðanlegar en tvíþátta brot sem hefðbundið CRISPR-Cas9 veldur. Rannsakendur ræktuðu einnig stofnfrumur úr sex daga gömlum fósturvísum til að greina áhrif breytinganna í gegnum frumukynslóðir.eurekalert

Niðurstöðurnar koma nokkrum mánuðum eftir að annað teymi við Cambridge-háskóla notaði grunnbreytingar til að rannsaka hlutverk NANOG-próteinsins í þroskun fósturvísa. Rannsóknirnar undirstrika að grunnbreytingar eru að verða öflugt rannsóknartæki í líffræði mannsins, þótt klínísk notkun sé enn langt undan.nature

Að setja mörk fyrir öfluga tækni

"Eðli málsins samkvæmt verður maður að skemma DNA til að geta breytt geni," sagði Jeřábek. "Þessi innbyggði möguleiki á skemmdum er það sem skapar áhættuna." Egli bætti við að þegar öruggari kostir séu til staðar til að fyrirbyggja erfðasjúkdóma, þá sé "genabreyting ekki rétta aðferðin".cuimc.columbia

Rannsakendur vonast til þess að verkið hjálpi til við að bæta árangur glasafrjóvgunar með því að skýra hvernig fósturvísar takast á við erfðaskemmdir, og að það dragi úr ótímabærri klínískri notkun. "Ég tel að rannsókn okkar muni draga úr óviðeigandi notkun þessara tækni í klínísku umhverfi, þar sem við sýnum skýrt fram á áhættuna," sagði Egli.cuimc.columbia