22ΟΣ ΑΙΩΝΑΣ
22/10/2019 10:40 EEST

Νέα τεχνική τροποποίησης γονιδώματος υπόσχεται καλύτερη επιδιόρθωση επικίνδυνων μεταλλάξεων στο DNA

Τι είναι το prime editing.

MR.Cole_Photographer via Getty Images

Επιστήμονες στις ΗΠΑ ανακοίνωσαν ότι ανέπτυξαν μία νέα τεχνική τροποποίησης του γονιδιώματος, που υπόσχεται καλύτερη και πιο ασφαλή επιδιόρθωση των γενετικών βλαβών στο ανθρώπινο σώμα, δίνοντας έτσι ελπίδες για νέες μελλοντικές θεραπείες των ανθρώπων που πάσχουν από παθήσεις γενετικής αιτιολογίας.

Η νέα μέθοδος (prime editing) αποτελεί βελτίωση της τεχνικής CRISPR-Cas9, ενός «μοριακού ψαλιδιού» που εδώ και λίγα χρόνια έχει φέρει επανάσταση στη βιοϊατρική. Χαρακτηρίζεται «επεξεργαστής γονιδιακού κειμένου», καθώς επιτρέπει στους επιστήμονες να επεμβαίνουν κατά βούληση και με ακρίβεια στον γενετικό κώδικα. Υπάρχουν περίπου 75.000 δυνητικά παθογόνες μεταλλάξεις στους ανθρώπους και οι ερευνητές ευελπιστούν ότι με τη νέα τεχνική θα είναι μελλοντικά σε θέση να διορθώνουν έως το 89% αυτών των γονιδιακών ελαττωμάτων που προκαλούν παθήσεις.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τους Άντριου Ανζαλόνε και Ντέηβιντ Λίου του κοινού Ινστιτούτου Broad των πανεπιστημίων ΜΙΤ και Χάρβαρντ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», βρήκαν έναν βελτιωμένο τρόπο να προσθέτουν ή να εξαλείφουν μικρά τμήματα (αλληλουχίες) του DNA ή ακόμη και να αλλάζουν μόνο ένα γράμμα του γενετικού «αλφαβήτου», μειώνοντας σημαντικά την πιθανότητα λάθους ή ανεπιθύμητης παρενέργειας.

Η μέθοδος CRISPR-Cas9, που ανακαλύφθηκε το 2012, έχει αξιοποιηθεί ευρέως έκτοτε χάρη στην ευκολία και στο χαμηλό κόστος της, αλλά δεν είναι απαλλαγμένη προβλημάτων. Η εν λόγω τεχνική χρησιμοποιεί μία πρωτεΐνη (Cas9) για να βρίσκει τον στόχο της μέσα στο DNA, αλλά η δυσκολία εμφανίζεται κατά την αντικατάσταση κάποιας περιοχής του γονιδιώματος. Η Cas9 μπορεί πολύ καλά να απενεργοποιήσει ένα «ένοχο» γονίδιο, αλλά τα καταφέρνει λιγότερο καλά, όταν ταυτόχρονα πρέπει να προσθέσει ένα άλλο επιθυμητό τμήμα DNA.

Οι ερευνητές άλλαξαν την πρωτεΐνη Cas9 και τη συγχώνευσαν με μία άλλη, έτσι ώστε να δουλεύει πιο αποτελεσματικά. Η νέα υβριδική πρωτεΐνη επιτρέπει να προγραμματισθεί εκ των προτέρων με μεγαλύτερη ακρίβεια και ασφάλεια η επιθυμητή τροποποίηση του γονιδιώματος.

Η νέα μέθοδος έχει ήδη χρησιμοποιηθεί στο εργαστήριο για να διορθωθούν μεταλλάξεις σε ανθρώπινα κύτταρα. Ο περιορισμός της είναι ότι μέχρι στιγμής μπορεί να αλλάξει μόνο μικρές αλληλουχίες του γονιδιώματος, συγκεκριμένα να προσθέσει μέχρι 44 «γράμματα» του DNA και να «σβήσει» μέχρι 80.

Όμως, η αξιοποίηση της νέας μεθόδου βρίσκεται ακόμη σε αρχικό στάδιο και θα χρειαστεί ακόμη αρκετή δουλειά για τη βελτίωσή της, μέχρι να αξιοποιηθεί κλινικά. Για «την αρχή μάλλον, παρά για το τέλος της μακρόχρονης φιλοδοξίας των επιστημών της ζωής να καταφέρουν να κάνουν οποιαδήποτε αλλαγή στο DNA σε οποιαδήποτε θέση ενός ζωντανού κυττάρου ή οργανισμού», έκανε λόγο ο Λίου.

(με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ)