17:12 2024-02-22
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Studiul explorează o metodă nouă și precisă de editare a genelor mitocondriale
_ Studiul explorează un studiu nou și precis Metoda de editare a genelor mitocondriale
Tehnologia de editare a genelor ar putea revoluționa tratamentul bolilor genetice, inclusiv pe cele care afectează mitocondriile — structuri celulare care generează energia necesară pentru buna funcționare a celulelor vii la toți indivizii. Anomaliile în ADN-ul mitocondrial (ADNmt) ar putea duce la boli genetice mitocondriale.
Editarea de bază țintită a ADNmt la mamifer este o tehnologie puternică pentru modelarea bolilor genetice mitocondriale și dezvoltarea potențialelor terapii. Deaminazele programabile, care constau dintr-o proteină personalizată de legare a ADN-ului și o deaminază nucleobază, permit o editare precisă a mtDNA.
Există două tipuri de deaminaze programabile pentru editarea genomului: editori de bază de citozină și editori de bază de adenină, cum ar fi Editori de baze de citozină derivați de DddA (DdCBE) și deaminaze legate de activator de transcripție (TALE) (TALED).
Acești editori se leagă de anumite site-uri ADN din genomul mitocondrial și convertesc bazele, rezultând în țintite. Conversiile citozină-la-timină (C-la-T) sau adenină-la-guanină (A-la-G) în timpul replicării sau reparării ADN-ului. Cu toate acestea, abordările actuale de editare a genelor au multe limitări, inclusiv mii de modificări A-to-G în afara țintă în timpul utilizării TALED-urilor.
În consecință, cercetătorii de la Universitatea din Coreea au conceput TALED-uri pentru o precizie îmbunătățită de la A la G. editare. În special, în acest studiu revoluționar realizat de profesorul asociat Hyunji Lee și colaboratorii săi, cercetătorii au reușit să dezvolte primul model animal din lume cu modificări A-to-G mtDNA realizate folosind TALED-uri proiectate. Studiul lor a fost publicat în Cell.
Pentru a depăși limitarea modificărilor neintenționate a ARN-ului, cercetătorii au modificat site-ul de legare a substratului din TadA8e - regiunea deoxi-adenin deaminazei din TALED - și au dezvoltat variante TALED cu activitate deaminazică reglată.
Conf. univ. Prof. Lee spune: „Pentru a aborda limitările TALED-urilor utilizate în mod convențional, am creat și evaluat 209 de variante TALED. Fiecare variantă a înlocuit unul dintre cele 11 reziduuri de aminoacizi din apropierea buzunarelor de legare a substratului din proteina de interes cu una dintre celelalte 19. reziduuri de aminoacizi."
Rezultatele studiului au arătat că TALED-urile proiectate au scăzut semnificativ edițiile de ARN în afara țintă cu peste 99%. TALED-urile proiectate au minimizat, de asemenea, mutațiile în afara țintă în ADNmt și modificările observatorilor - modificări neintenționate care apar în locații din genom în apropierea site-ului vizat în timpul proceselor de editare - la un site țintă specific. Spre deosebire de TALED-urile originale, aceste TALED-uri proiectate nu au prezentat toxicitate. De asemenea, nu au condus la stoparea dezvoltării la embrionii de șoarece.
În consecință, cercetătorii au generat șoareci purtători de mutații patogene ale ADNmt asociate cu sindromul Leigh, o boală genetică mitocondrială. Șoarecii generați au prezentat ritm cardiac redus, ceea ce este un rezultat așteptat al bolii.
Abilitatea de a edita ADNmt cu o precizie îmbunătățită deschide căi pentru studiul și tratarea altor tulburări genetice mitocondriale. Cercetarea se aliniază cu tendința mai largă a medicinei personalizate, oferind speranță persoanelor cu variații genetice mitocondriale specifice.
Întrucât primul tratament bazat pe tehnologia de editare a genelor a primit aprobarea FDA în 2023, cercetarea prof. Lee sugerează un viitor potențial în care tehnologia de editare a genelor mitocondriale câștigă o recunoaștere similară. Cu bolile genetice mitocondriale care afectează aproximativ una din 5.000 de oameni la nivel global, această tehnologie ar putea aduce tratamente transformatoare în următorii cinci până la zece ani.
Realizarea corectării mitocondriale A-to-G la șoareci nu numai că evidențiază eficacitatea noii metode de editare a genelor, dar semnalează și un pas semnificativ către dezvoltarea de tratamente aprobate pentru bolile genetice mitocondriale. Impactul acestei cercetări se extinde dincolo de laborator, promițând aplicații din lumea reală care ar putea revoluționa îngrijirea sănătății și ar putea îmbunătăți viața celor afectați de tulburări mitocondriale.
„Scopul final al cercetării mele este de a trata boli cauzate de mutații ale ADNmt și ajută mii de oameni afectați de astfel de boli”, conchide conf. univ. prof. Lee. Într-adevăr, această cercetare ar putea revoluționa modul în care tulburările genetice sunt tratate clinic, contribuind, de asemenea, la dezvoltarea unor metode mai sigure și mai fiabile pentru manipularea genetică.
Comentarii:
Adauga Comentariu