UCLA-მ აუტიზმის მუტაციების საპასუხოდ ჯანსაღი გენის ასლი გააძლიერა

UCLA Health-ის მკვლევარებმა მოდიფიცირებული CRISPR ინსტრუმენტი გამოიყენეს ლაბორატორიულად გამოზრდილ ადამიანის ტვინის უჯრედებში აუტიზმთან დაკავშირებული ორი გენის ჯანსაღი ასლის გასააქტიურებლად. ამ მოდელებში მკურნალობამ მუტაციების ზოგიერთი უჯრედული ეფექტი შეცვალა და ის მხოლოდ იმ უჯრედებზე იმოქმედა, რომლებსაც მუტაცია ჰქონდათ. კვლევა 13 ნოემბერს Nature Neuroscience-ში გამოქვეყნდა. ეს არის ადრეული, მხოლოდ ლაბორატორიული კონცეფცია, თუმცა ის მიუთითებს აუტიზმის ბიოლოგიურ საფუძვლებზე ზემოქმედების გზაზე და არა მხოლოდ სიმპტომების მკურნალობაზე.nature.com

მუშა ასლის გაძლიერება

დანიელ გეშვინდის ხელმძღვანელობით, გუნდმა შეისწავლა CHD8 და SCN2A გენები. UCLA Health-ის ცნობით, CHD8 ეხმარება ტვინის განვითარებაში ჩართული სხვა გენების კონტროლს, ხოლო SCN2A ნეირონებს ელექტრული სიგნალების გაგზავნის საშუალებას აძლევს. აუტიზმის გენეტიკური რისკის დაახლოებით 15% მოდის ახალ, ანუ დე ნოვო მუტაციებზე, რომლებიც ხშირად გენის ორი ასლიდან ერთს ანადგურებენ, რის გამოც უჯრედი საჭირო რაოდენობის ცილას ვეღარ გამოიმუშავებს.uclahealth.org

მკვლევარებს დეფექტური გენი არ შეუცვლიათ. მათ CRISPR-ის გააქტიურება მიმართეს ენჰანსერებისკენ, დნმ-ის იმ მონაკვეთებისკენ, რომლებიც გენის ექსპრესიის დონეს არეგულირებენ. მიზანი იყო გენის აქტივობის ნორმალურ განვითარებასთან შესაბამისობაში შენარჩუნება და მავნე ზედმეტი ექსპრესიის თავიდან აცილება. ნაშრომში აღნიშნულია, რომ ენჰანსერზე ორიენტირებულმა ერთმა გზამკვლევმა რნმ-მა dCas9-p300-თან ერთად ზომიერად გაზარდა თითოეული გენის ექსპრესია ღეროვანი უჯრედებიდან მიღებულ ნეირონებსა და კორტიკალურ ორგანოიდებში. მოდელიდან გამომდინარე, ამან გამოიწვია მუტანტური ნიშნების ნაწილობრივი ან სრული აღდგენა.nature.com

რა შეიცვალა უჯრედებში

UCLA-ს ცნობით, CHD8 ორგანოიდებში ჯანსაღი ასლის გაძლიერებამ ორგანოიდის ზომა ნორმასთან მიახლოვა, ხელი შეუწყო უჯრედების მომწიფებას და გენის აქტივობა ტიპურ დონემდე მიიყვანა. SCN2A ნეირონებში ამან აღადგინა მათი ნორმალური ელექტრული აქტივობის დიდი ნაწილი, თუმცა ზოგიერთი უფრო დახვეწილი ელექტრული თვისება მხოლოდ გარკვეულ უჯრედულ ხაზებში დაბრუნდა ნორმაში. ჯანსაღ უჯრედებში გენის აქტივობის ზრდა არ დაფიქსირებულა და მეზობელი გენები არ დაზიანებულა. მკურნალობის დრომაც მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა.uclahealth.org

"ჩვენთვის აღსანიშნავია, რომ ეს მიდგომა მხოლოდ მუტაციის მქონე უჯრედულ ხაზებზე მოქმედებდა და ჯანსაღ უჯრედებს არ ეხებოდა," – განაცხადა UCLA-ს პრესრელიზში პირველმა ავტორმა ჯორჯ ჩენმა, რომელიც ამჟამად ლოს-ანჯელესის ბავშვთა საავადმყოფოს ნევროლოგიის ასისტენტ-პროფესორია.newswise.com

გრძელი გზა კლინიკამდე

ავტორები ხაზს უსვამენ, რომ მთელი სამუშაო ლაბორატორიულ მოდელებზე შესრულდა და შედეგები უჯრედულ ხაზებს შორის განსხვავებული იყო. UCLA-ს ცნობით, ნებისმიერი თერაპიის შესაძლებლობამდე მათ დასჭირდებათ ტვინში მკურნალობის უსაფრთხოდ მიწოდების უკეთესი გზები და უნდა შეამოწმონ, მუშაობს თუ არა ეს მეთოდი ადრეული განვითარების ფანჯრის შემდეგაც. ვინაიდან მეთოდი დამოკიდებულია ჯანსაღ მეორე ასლზე, გუნდი ვარაუდობს, რომ ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა ნეიროგანვითარებითი მდგომარეობების დროსაც, რომლებიც გამოწვეულია გენის ერთი დეფექტური ასლით.uclahealth.org

კვლევა ემატება ამავე იდეაზე ჩატარებულ ადრინდელ სამუშაოებს. Nature-ში გამოქვეყნებულმა ცალკეულმა კვლევამ გამოიყენა CRISPR-ის გააქტიურება თაგვებსა და ადამიანის ნეირონებში SCN2A-სთან დაკავშირებული ნიშნების აღსადგენად.nature.com

"ჩვენ ჯერ კიდევ შორს ვართ კლინიკური გამოყენებისგან," – თქვა ჩენმა, "მაგრამ ეს აღმოჩენები იმედს იძლევა და მკაფიო მიმართულებას გვისახავს."