Pirmoreiz ASV biologi izmantoja CRISPR / Cas9 genoma redaktoru, lai labotu DNS peles tīklenes šūnās un noņemtu gēnu, kas saistīts ar pilnīgas akluma attīstību, teikts rakstā, kas publicēts žurnālā Nature Communications.
“Mūsu iepriekšējie eksperimenti ir parādījuši, ka mēs varam izvairīties no akluma veidošanās šādos dzīvniekos, ja no tīklenes šūnām izņemam gēnu Nrl, kas liek stieņiem pārvērsties šūnās, kuras pēc formas ir līdzīgas konusiņiem. Tas nākotnē ietaupīs gan “bijušos” stieņus, gan to kaimiņos esošos īstos konusus no iznīcināšanas,”skaidro Anand Swaroop no Nacionālā acu institūta Bethesda, ASV.
Cilvēku un daudzu citu zīdītāju acīs ir divu veidu gaismas jutīgas šūnas - konusi un stieņi. Konusi ļauj atšķirt krāsas, bet tie darbojas tikai pietiekami augstā apgaismojumā, un stieņi ļauj mums redzēt objektu siluetus zvaigžņu vai mēness blāvajā gaismā.
Kā saka Svarups, stieņiem papildus "nakts redzamības" darbam ir vēl viena svarīga loma - tie atbalsta un baro pārējās tīklenes šūnas, un to iznīcināšana neatgriezeniski noved pie konusu un visas tīklenes kopumā nāves. Lielākā daļa mutāciju, kas saistītas ar redzes zudumu, parasti ietekmē stieņus, un, ja tie ir klāt, parasti cilvēks zaudē pirmo redzi naktī, un pēc tam spēju redzēt pasauli dienasgaismā.
Eksperimenti ar embrijiem, ko Swarup un viņa kolēģi ir veikuši iepriekš, parādīja, ka patiesībā viens gēns Nrl kontrolē stieņu un konusu augšanu. Ja embrija veidošanās laikā šis gēns tiek noņemts, tad parādās tīklene, kurā konusi nemirst, neskatoties uz to, ka nav stieņu.
Zinātnieki izvirzīja hipotēzi, ka šī gēna noņemšanai no tīklenes šūnām pieaugušam dzīvniekam būtu līdzīgas sekas. Šīs idejas vadīti, biologi izveidoja retrovīrusu, kura pamatā bija populārais genoma redaktors CRISPR / Cas9, inficējot tikai stieņus un no DNS noņemot gēnu Nrl.
Biologi pārbaudīja šīs gēnu terapijas darbu trim peļu grupām, kuru DNS saturēja dažādas mutācijas, kas noved pie stieņu iznīcināšanas un tīklenes deģenerācijas. Kā parādīja šie eksperimenti, gēna dzēšana faktiski stienīšus pārveidoja par konusu analogiem, un šī transformācija apturēja tīklenes iznīcināšanu.
Galu galā peles zaudēja spēju redzēt tumsā, jo visi viņu stieņi tika atspējoti, bet dienas laikā nezaudēja redzi. Pēc biologu domām, gēnu terapija darbojās pat ļoti vecu peļu acu ārstēšanā, lai arī tā nebija tik efektīva kā tad, ja inficēja jaunu cilvēku tīklenes.
Reklāmas video:
Šīs akluma apkarošanas stratēģijas galvenā priekšrocība, kā atzīmē zinātnieki, ir tā, ka tā ļauj apturēt tīklenes iznīcināšanu neatkarīgi no tā, kurš gēns ir salauzts stieņos, jo Nrl noņemšana "izslēdz" visus šos DNS reģionus.
Neraugoties uz tās daudzsološo potenciālu, šīs gēnu terapijas klīniskie pētījumi var sākties drīz, jo notiek diskusijas par CRISPR / Cas9. Šī genoma redaktora drošība medicīniskai izmantošanai vēl nav apstiprināta praksē, un tā izmantošana augļa DNS rediģēšanai Ķīnā pēdējos mēnešos ir izraisījusi asas debates zinātnieku vidū.