نتایج نوید بخش سیستم کریسپر هدف گیرنده RNA درمدل پیش بالینی بیماری هانتینگتون
یک فناوری CRISPR-Cas13d هدف‌گیرنده RNA برای از بین بردن رونوشت RNA که پروتئین سمی را که باعث بیماری هانتینگتون (HD) می‌شود کد می‌کند، استفاده شده است. این فناوری که توسط محققان دانشگاه کالیفرنیا (UC) دانشکده پزشکی سن دیگو توسعه داده شده است، نشان داده است که علائم HD را در مدل‌های موش کاهش می‌دهد. یافته‌های دقیق در Nature Neuroscience منتشر شد.
در این مقاله اشاره شد که استفاده از آنزیم CRISPR هدف گیرنده RNA ممکن است ایمن‌تر از استفاده از آنزیم CRISPR هدف گیرنده DNA باشد. اگر یک آنزیم CRISPR که RNA را هدف قرار می دهد، عوارض جانبی منفی ایجاد کند، تجویز آن می تواند متوقف شود و عوارض جانبی احتمالاً برگشت پذیر خواهد بود. با این حال، یک آنزیم CRISPR که DNA را هدف قرار می دهد می تواند تغییرات غیراختصاصی و غیرقابل برگشتی در ژنوم بیمار ایجاد کند.
RNA مورد هدف تیم سن دیگو، RNA جهش یافته (و پروتئین جهش یافته) بود که با بیان یک نسخه جهش یافته از ژن هانتینگتین (HTT) تجمع می یابد. از آنجایی که ژن جهش یافته HTT حاوی تعداد غیرعادی زیادی از تکرارهای یک بخش DNA خاص - یعنی بخش CAG - RNA جهش یافته است که در نهایت به یک پروتئین هانتینگتین بزرگ غیرمعمول ترجمه می شود. پروتئین به قطعاتی بریده می شود که به هم می چسبند و در نورون ها جمع می شوند و عملکرد آنها را مختل می کنند.
نورون‌ها در مناطق خاصی از مغز که توسط تجمع سمی قطعات پروتئین سنگین می‌شوند، می‌میرند و علائم و نشانه‌های HD را ایجاد می‌کنند که شامل از دست دادن پیشرونده حرکت، هماهنگی و عملکرد شناختی است. بیش از 200000 نفر در سراسر جهان بااین بیماری ژنتیکی زندگی می کنندکه تقریباً 30000 نفر در ایالات متحده هستند. بیش از یک چهارم میلیون آمریکایی در معرض خطر ارث بردن HD از والدین مبتلا هستند که برای آن هیچ درمانی وجود ندارد.
دکتر Gene Yeo، نویسنده ارشد مقاله Nature Neuroscience و استاد پزشکی سلولی و مولکولی در دانشگاه می‌گوید: «سلول‌های ما برای کپی کردن DNA تکراری مشکل دارند و این خطاهای کپی می‌تواند باعث طولانی‌تر شدن توالی‌های تکراری با هر نسل شود. در ژن هانتینگتین، این تکرارها گاهی اوقات می توانند تا چندین برابر طول طبیعی خود تکثیر پیدا کنند، در نتیجه پروتئین منبسط شده در نتیجه تمایل به تجمع و تشکیل توده های سمی در بخشی از مغز به نام جسم مخطط دارد که برای تنظیم حرکت مهم است. از دست دادن نورون های عملکردی در جسم مخطط در نهایت منجر به علائم HD می شود.
یئو و تیمش با همکارانش در دانشگاه یو سی اروین و دانشگاه جان هاپکینز بررسی کردند که آیا می‌توان از فناوری CRISPR هدف گیرنده RNA برای هدف قرار دادن RNA جهش یافته مرتبط با HD استفاده کرد یا خیر. آنها یک سیستم CRISPR-Cas13d (Cas13d-CAGEX) حساس به آلل CAGEX را توسعه دادند که CAGEX RNA سمی را در فیبروبلاست‌های مشتق شده از بیماران مبتلا به HD و نورون‌های مشتق از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی از بین می‌برد. آنها همچنین آزمایش کردند که آیا تحویل داخل استریاتال Cas13d-CAGEX از طریق یک ناقل ویروسی مرتبط با آدنو به طور انتخابی سطوح mRNA و پروتئین HTT جهش یافته را در مدل موشی HD کاهش می‌دهد یا خیر.
محققان نتایج خود را در مقاله‌ای با عنوان «یک سیستم CRISPR-Cas13d هدف گیرنده RNA، فنوتیپ‌های مرتبط با بیماری را در مدل‌های بیماری هانتینگتون کاهش می‌دهد» ارائه کردند.
اساساً، محققان دریافتند که رویکرد آنها نه تنها مولکول‌های RNA جهش یافته را هدف قرار داده و از بین می‌برد، بلکه تجمع پروتئین سمی را نیز از بین می‌برد. آنها همچنین نشان دادند که بیان سایر ژن های انسانی به طور کلی توسط درمان مختل نمی شود.
کاترین مورلی، یکی از نویسندگان، دکترا، محقق در آزمایشگاه یئو، گفت: «هدف ما مهندسی نوعی درمانی بود که فقط RNA سمی را که باعث HD می‌شود، هدف قرار دهد و بتواند بقیه ژنوم و رونوشت انسان را دست نخورده نگه دارد. ما اختصاصا سازه های درمانی برتر خود را در رده های سلولی بیماران HD غربال کردیم تا از آن مطمئن شویم.
توسعه درمان های موثر برای HD سابقا ثابت کرده است که چالش برانگیز خواهد بود. برای مثال، در سال 2021، دو کارآزمایی بالینی برای ژن درمانی امیدوارکننده به دنبال عملکرد ناامیدکننده نتایج متوقف شد. هر دو داروی بالقوه به عنوان تغییر دهنده بازی برای HD تبلیغ شده بودند. در حال حاضر، هیچ درمانی نمی تواند سیر بیماری را تغییر دهد، اگرچه داروها می توانند برخی علائم را کاهش دهند.
یئو گفت: «جامعه هانتینگتون زمانی که آزمایش‌های بالینی شکست خورده بود، عمدتاً به دلیل ویژگی هدف و اثرات سمی، ویران شد. اما خاتمه آنها فقط جامعه علمی را برای یافتن راهبردهای جایگزین انرژی دوباره بخشیده است.
ارسال به دوستان