UCLA eykur virkni heilbrigðra gena til að vinna gegn einhverfu

Vísindamenn hjá UCLA Health hafa notað breytt CRISPR-verkfæri til að auka virkni þess eintaks sem eftir er af tveimur genum sem tengjast einhverfu í ræktuðum heilafrumum manna. Í þessum líkönum sneri meðferðin við sumum frumuáhrifum stökkbreytinganna og hún virkaði eingöngu í frumum sem báru stökkbreytinguna. Rannsóknin var birt 13. nóvember í Nature Neuroscience. Hér er um að ræða frumstæða sönnun á hugmyndinni á rannsóknarstofu, en hún bendir til leiðar til að ráðast að líffræðilegum orsökum einhverfu frekar en einkennum hennar.nature.com

Aukin virkni heilbrigðra eintaka

Teymið, undir forystu Daniels Geschwind, rannsakaði CHD8 og SCN2A. CHD8 hjálpar til við að stjórna öðrum genum sem koma við sögu í heilaþroska og SCN2A gerir taugafrumum kleift að senda rafboð, að sögn UCLA Health. Um 15% af erfðafræðilegri áhættu einhverfu stafar af nýjum, eða de novo, stökkbreytingum og margar þeirra gera annað eintak gensins óvirkt, svo fruman framleiðir ekki lengur nægilegt magn af afurð gensins.uclahealth.org

Vísindamennirnir breyttu ekki gallaða geninu. Þess í stað beindu þeir CRISPR-virkjun að stýrilröðum (enhancers), sem eru DNA-hlutar sem virka eins og rofar sem stjórna því hversu sterkt gen er tjáð. Markmiðið var að halda virkni gensins í takt við eðlilegan þroska og forðast skaðlega oftjáningu. Greinin greinir frá því að einn stýrilmiðaður leiðar-RNA ásamt dCas9-p300 jók virkni hvers gens í taugafrumum úr stofnfrumum og heilaberki. Það leiddi til þess að stökkbreyttir eiginleikar voru að hluta eða öllu leyti leiðréttir, allt eftir líkaninu.nature.com

Breytingar í frumunum

Í CHD8-líffæralíkönum leiddi aukin virkni heilbrigða eintaksins til þess að stærð líffæralíkananna færðist nær því eðlilega, hjálpaði frumum að þroskast og færði genavirkni í átt að dæmigerðum gildum, samkvæmt UCLA. Í SCN2A-taugafrumum endurheimti það stóran hluta eðlilegrar rafvirkninnar, þótt sumir fínni rafmagnsþættir hafi aðeins orðið eðlilegir í ákveðnum frumulínum. Heilbrigðar frumur sýndu enga aukningu í genavirkni og nærliggjandi gen urðu ekki fyrir áhrifum. Tímasetning meðferðarinnar skipti einnig máli.uclahealth.org

"Það sem vekur athygli okkar er að aðferðin virkaði eingöngu í frumulínum sem báru stökkbreytinguna og lét heilbrigðar frumulínur í friði," sagði George Chen, fyrsti höfundur rannsóknarinnar og núverandi dósent í taugalækningum við Children's Hospital Los Angeles, í tilkynningu frá UCLA.newswise.com

Langur vegur að klínískri notkun

Höfundarnir leggja áherslu á að öll vinnan fór fram í rannsóknarlíkönum og að niðurstöður voru breytilegar milli frumulína. Áður en hægt er að þróa meðferð þurfa þeir betri leiðir til að flytja meðferðina örugglega inn í heilann og þeir verða að prófa hvort hún virki enn eftir að fyrsta þroskaskeiðinu lýkur, benti UCLA á. Vegna þess að aðferðin byggir á heilbrigðu seinna eintaki, gerir teymið ráð fyrir að hún gæti átt við um aðra taugaþroskaraskanir sem stafa af einu gölluðu geni.uclahealth.org

Rannsóknin bætist við fyrri vinnu um sömu hugmynd. Aðrar rannsóknir í Nature notuðu CRISPR-virkjun til að leiðrétta SCN2A-tengda eiginleika í músum og taugafrumum manna.nature.com

"Við erum enn langt frá klínískri notkun," sagði Chen, "en þessar niðurstöður gefa von og sýna okkur skýra stefnu."