Zink fingers u akciji genske terapije
 |
| Brian Madeux prima gensku terapiju zasnovanu na zink-fingers |
Akronim CRISPR je do sada ušao u uho svima onima koji iole prate vijesti iz nauke i jasno je da ovaj tehnika editovanja genoma postaje sine qua non. Imuni sistem nekih Arhea bakterija, pomoću kojeg one mogu izrezati virusnu DNK iz svog genoma predstavlja univerzalni sistem sekvenci i enzima koji svoj posao radi čak i u genomu eukariotskih bića, uključujući čovjeka. Ova tehnika izrezivanja DNK je napravila revoluciju u svijetu biotehnologije i možda će se jednog dana, uz posebne etičke okvire, moći koristiti i za genske terapije. Preporučujem da odgledate ovaj video:
U novembru 2017. je objavljen i prvi snimak koji pokazuje CRISPR-Cas9 u akciji. Sam video je prvi put pokazan u junu 2017. na CRISPR konferenciji u Big Sky, Montana.
Već samo u ovoj godini, mogli smo čitati vijesti o nevjerovatnim upotrebama CRISPR tehnike, koja polako izguruje iz upotrebe druge tehnike editovanja, poput zink-fingers. Međutim, zink-fingers nukleaze još nisu za otpad: jedan od novijih pokušaja genske terapije koristi upravo ove enzime. To su umjetni restrikcijski enzimi, a to znači da mogu izrezivati DNK na tačno određenim mjestima. Uz TALEN i CRISPR, to su najmoćnija biotehnološka oruđa.
Šta se desilo? Objavljeno je kako se kreće sa kliničkim ispitivanjima tehnike genske terapije 44-godišnjeg muškarca sa Hunterovim sindromom.
Ovaj sindrom je posljedica mutacije na genu koji kodira enzim idunorat-2-sulfatazu, potrebnog za metabolizam određenih šećera. Simptomi bolesti su povezani sa akumulacijom glikozaminoglikana u stanicama, pošto nema enzima koji bi razlagao ove mukopolisaharide. Sindrom se uoči relativno kasno, pošto su prvi znakovi kod beba curenje nosa, sklonost prehladama te, eventualno, infekcije uha. Međutim, kako sa starenjem nakupine glikozaminoglikana postaju veće, tako i ljudi sa ovim sindromom dobivaju određene crte lice, karakteristične za ovo kongenitalno oboljenje: prominentno čelo, spljošten nos, povećan jezik. Osobe sa Hunterovim sindromom imaju često nešto veću glavu, velik abdomen i sklonost abdominalnoj herniji. Sindrom se nasljeđuje X-vezano recesivno. Uglavnom su sindromom pogođeni muškarci, s obzirom da se radi baš o X-vezanom recesivnom nasljeđivanja i da bi žene imale sindrom, mutirani gen bi se morao nalaziti na oba X hromosoma u garnituri. Osobama sa Hunterom donekle pomažu sedmične infuzije sa enzimom koji im je potreban, ali ovako dat, enzim ne prolazi barijeru krv-mozak. Manje od 10 000 ljudi na svijetu boluje od ovog sindroma, a većina ih umre u ranom djetinjstvu.
Dakle, 2017. godine, po prvi put je u krv odrasle osobe sa jednom nasljednom bolesti ubrizgan CRISPR. Pacijent je Brian Madeux, koji ima blagi oblik bolesti, ali, i pored toga, morao je proći nekoliko operacija zbog posljedica sindroma. Ovaj test sponzorira Sangamo Therapeutics, biotehnološka kompanija iz Kalifornije. Krajnji cilj bi bio da jednog dana ljekari budu u mogućnosti "popraviti" mutirani gen, ali to je za sada nemoguće.
Sangamo Therapeutics je pribjegnuo jednoj drugačijoj strategiji: ubacuju zamjenu gena tako što izrežu DNK stanica jetre pomoću "molekularnih makaza" u blizini promotora za gen koji kodira albumin. Onda stanice jetre nadomještaju ono što je izrezano, ali ugrađujući sekvencu koju su im naučnici "servirali", sa ispravnim genom, ali koji je sada pod uticajem promotora za albumin. Naučnici se nadaju da će onda stanice jetre moći proizvoditi nedostajući enzim. Međutim, i u ovom slučaju bi moglo doći problema jer enzim iz jetre neće prolaziti barijeru krv-mozak. No možda ovo predstavlja korak ka proceduri zamjene mutiranog gena ispravnom verzijom u svim stanicama.
Time što su postavili gen uz promotor za albumin, naučnici su izbjegli off-target djelovanja enzima zbog kojih može doći do stvaranja protoonkogena - gena koji bi se mogli pretvoriti u "gene za rak".
Već samo u ovoj godini, mogli smo čitati vijesti o nevjerovatnim upotrebama CRISPR tehnike, koja polako izguruje iz upotrebe druge tehnike editovanja, poput zink-fingers. Međutim, zink-fingers nukleaze još nisu za otpad: jedan od novijih pokušaja genske terapije koristi upravo ove enzime. To su umjetni restrikcijski enzimi, a to znači da mogu izrezivati DNK na tačno određenim mjestima. Uz TALEN i CRISPR, to su najmoćnija biotehnološka oruđa.
Šta se desilo? Objavljeno je kako se kreće sa kliničkim ispitivanjima tehnike genske terapije 44-godišnjeg muškarca sa Hunterovim sindromom.
Ovaj sindrom je posljedica mutacije na genu koji kodira enzim idunorat-2-sulfatazu, potrebnog za metabolizam određenih šećera. Simptomi bolesti su povezani sa akumulacijom glikozaminoglikana u stanicama, pošto nema enzima koji bi razlagao ove mukopolisaharide. Sindrom se uoči relativno kasno, pošto su prvi znakovi kod beba curenje nosa, sklonost prehladama te, eventualno, infekcije uha. Međutim, kako sa starenjem nakupine glikozaminoglikana postaju veće, tako i ljudi sa ovim sindromom dobivaju određene crte lice, karakteristične za ovo kongenitalno oboljenje: prominentno čelo, spljošten nos, povećan jezik. Osobe sa Hunterovim sindromom imaju često nešto veću glavu, velik abdomen i sklonost abdominalnoj herniji. Sindrom se nasljeđuje X-vezano recesivno. Uglavnom su sindromom pogođeni muškarci, s obzirom da se radi baš o X-vezanom recesivnom nasljeđivanja i da bi žene imale sindrom, mutirani gen bi se morao nalaziti na oba X hromosoma u garnituri. Osobama sa Hunterom donekle pomažu sedmične infuzije sa enzimom koji im je potreban, ali ovako dat, enzim ne prolazi barijeru krv-mozak. Manje od 10 000 ljudi na svijetu boluje od ovog sindroma, a većina ih umre u ranom djetinjstvu.
Dakle, 2017. godine, po prvi put je u krv odrasle osobe sa jednom nasljednom bolesti ubrizgan CRISPR. Pacijent je Brian Madeux, koji ima blagi oblik bolesti, ali, i pored toga, morao je proći nekoliko operacija zbog posljedica sindroma. Ovaj test sponzorira Sangamo Therapeutics, biotehnološka kompanija iz Kalifornije. Krajnji cilj bi bio da jednog dana ljekari budu u mogućnosti "popraviti" mutirani gen, ali to je za sada nemoguće.
Sangamo Therapeutics je pribjegnuo jednoj drugačijoj strategiji: ubacuju zamjenu gena tako što izrežu DNK stanica jetre pomoću "molekularnih makaza" u blizini promotora za gen koji kodira albumin. Onda stanice jetre nadomještaju ono što je izrezano, ali ugrađujući sekvencu koju su im naučnici "servirali", sa ispravnim genom, ali koji je sada pod uticajem promotora za albumin. Naučnici se nadaju da će onda stanice jetre moći proizvoditi nedostajući enzim. Međutim, i u ovom slučaju bi moglo doći problema jer enzim iz jetre neće prolaziti barijeru krv-mozak. No možda ovo predstavlja korak ka proceduri zamjene mutiranog gena ispravnom verzijom u svim stanicama.
Time što su postavili gen uz promotor za albumin, naučnici su izbjegli off-target djelovanja enzima zbog kojih može doći do stvaranja protoonkogena - gena koji bi se mogli pretvoriti u "gene za rak".
Primjedbe
Objavi komentar