ทั่วไป

การรักษาด้วยการแก้ไขยีนแบบปฏิวัติช่วยรักษาสภาพทางพันธุกรรมในมดลูก


เป็นครั้งแรกที่มีการใช้การตัดต่อยีนเพื่อรักษาสภาพทางพันธุกรรมในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้สำเร็จ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนร่วมมือกับทีมงานจากมหาวิทยาลัยเยลเพื่อรักษาอาการในหนู

กลุ่มอื่น ๆ ที่ศึกษาเทคนิคการตัดต่อพันธุกรรมหวังว่าการศึกษาที่เป็นนวัตกรรมนี้จะทำให้เกิดแสงสว่างใหม่ ๆ ในการรักษาปัญหาทางพันธุกรรมในขณะที่ทารกในครรภ์กำลังพัฒนา งานวิจัยนี้อาจส่งผลกระทบต่อเด็กกว่า 8 ล้านคนที่เกิดในแต่ละปีที่มีความบกพร่อง แต่กำเนิดหรือความผิดปกติทางพันธุกรรม ปัญหาเหล่านี้มักถูกค้นพบผ่านการเจาะน้ำคร่ำ อย่างไรก็ตามไม่มีทางเลือกในการรักษาเพื่อช่วยให้ทารกมีพัฒนาการก่อนคลอด

การค้นพบนี้เผยแพร่ในฉบับล่าสุดของ การสื่อสารธรรมชาติ. ทีมงานได้ให้รายละเอียดว่าเหตุใดกระบวนการแก้ไขยีนโดยเฉพาะนี้จึงมีผลกระทบมาก

"ในช่วงแรกของการพัฒนาตัวอ่อนมีเซลล์ต้นกำเนิดจำนวนมากแบ่งตัวอย่างรวดเร็วหากเราสามารถเข้าไปแก้ไขการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมได้ตั้งแต่เนิ่นๆเราสามารถลดผลกระทบของการกลายพันธุ์ที่มีต่อพัฒนาการของทารกในครรภ์ได้อย่างมากหรือแม้แต่การรักษาสภาพ "Danith Ly ศาสตราจารย์ด้านเคมีในวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ Mellon ของ Carnegie Mellon กล่าว

ทีมงานใช้เทคนิคการแก้ไขยีนที่ใช้กรดเปปไทด์นิวคลีอิกซึ่งเคยรักษาโรคเลือดทางพันธุกรรมในหนูที่โตเต็มวัยแล้ว เปปไทด์กรดนิวคลีอิก (หรือ PNA) เป็นโมเลกุลสังเคราะห์ที่สร้างขึ้นเมื่อนักวิจัยผสมโครงสร้างโปรตีนสังเคราะห์กับนิวคลีโอเบสใน DNA และ RNA PNA ที่ใช้ในการศึกษานี้สร้างขึ้นที่ศูนย์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกรดนิวคลีอิก (CNAST) ของ Carnegie Mellon ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้นำระดับโลกในการพัฒนาโมเลกุลสังเคราะห์ที่มีลักษณะเฉพาะเหล่านี้

เพื่อให้โมเลกุลของ PNA ไปยังที่ตั้งของการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมทีมงานได้ใช้อนุภาคนาโนที่นำ PNA พร้อมกับดีเอ็นเอของผู้บริจาคไปสู่การกลายพันธุ์ จากนั้น PNA-DNA จะระบุการกลายพันธุ์และโมเลกุล PNA จะจับตัวเองกับ DNA เพื่อคลายซิปเกลียวคู่ของ DNA จากนั้นดีเอ็นเอของผู้บริจาคจะติดอยู่กับดีเอ็นเอที่กลายพันธุ์ สิ่งนี้ทำให้ DNA ของเซลล์เริ่มแก้ไขข้อผิดพลาดและหยุดการกลายพันธุ์และเริ่มแก้ไข

นักวิจัยได้ใส่ PNA complex ลงในน้ำคร่ำของหนูทดลองที่ตั้งครรภ์ หนูทุกตัวมีลูกหลานซึ่งมีการกลายพันธุ์ของยีนเบต้า - โกลบิน โดยปกติการกลายพันธุ์ดังกล่าวจะนำไปสู่เบต้าธาลัสซีเมียซึ่งเป็นความผิดปกติของเลือดทางพันธุกรรมที่ทำให้ร่างกายลดปริมาณฮีโมโกลบินลงอย่างมาก

นักวิจัยฉีด PNA เพียงครั้งเดียวในช่วงตั้งครรภ์ของหนูและการฉีดหนึ่งครั้งส่งผลให้ 6 เปอร์เซ็นต์ของการกลายพันธุ์แก้ไขตัวเอง อย่างไรก็ตามนั่นคือสิ่งที่หนูทดลองทั้งหมดจำเป็นเพื่อที่จะได้สัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงและการปรับปรุงสภาพทางพันธุกรรม การเปลี่ยนแปลงก็เพียงพอแล้วสำหรับนักวิจัยที่จะพิจารณาว่าหนูหายจากอาการนี้ ระดับฮีโมโกลบินทั้งหมดอยู่ในช่วงปกติหลังการฉีด PNA และนักวิจัยคาดว่าอัตราการรอดชีวิตที่สูงขึ้นมาก

ทีมงานยังตั้งข้อสังเกตว่าการรักษายีนแบบนี้อาจเป็นที่นิยมมากกว่าการรักษาด้วยยีนที่เป็นที่นิยมและเป็นที่ถกเถียงกันเช่น CRISPR / Cas9

"CRISPR ใช้งานง่ายกว่ามากซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการวิจัยในห้องปฏิบัติการ แต่ข้อผิดพลาดนอกสถานที่ทำให้มีประโยชน์น้อยสำหรับการบำบัดรักษา" Ly กล่าว "เทคนิค PNA เหมาะสำหรับการบำบัดรักษามากกว่ามันไม่ได้ตัด DNA เพียง แต่ผูกเข้ากับมันและซ่อมแซมสิ่งที่ดูผิดปกติเราดูตัวอย่าง 50 ล้านตัวอย่างและไม่พบข้อผิดพลาดนอกสถานที่เมื่อเราใช้ยีน PNA ของเรา เทคนิคการตัดต่อ "

นักวิจัยต้องการสำรวจต่อไปว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีการให้ PNA หลายครั้งในช่วงตั้งครรภ์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม พวกเขาต้องการดูว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อ PNA สัมผัสกับการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมประเภทอื่น ๆ