Novi važan pravac u istraživanju Daunovog sindroma: Naučnici preciznije uklanjaju dodatni hromozom

Japanski naučnici napravili su korak napred u istraživanju Daunovog sindroma: pomoću sistema CRISPR-Cas9 preciznije su usmerili uklanjanje dodatne kopije hromozoma 21 iz ljudskih ćelija u laboratoriji. Njihov rad nadovezuje se na ranije eksperimente i otvara mogućnosti za dalja istraživanja, dok primena kod ljudi ostaje otvoreno pitanje.

Dodatni hromozom 21 menja uobičajeni rad gena

Daunov sindrom povezan je sa prisustvom dodatnog genetskog materijala hromozoma 21. Kod najčešćeg oblika, koji se naziva trisomija 21, ćelije imaju tri kopije ovog hromozoma umesto uobičajene dve. Višak genetskog materijala utiče na razvoj i funkcionisanje organizma.

Preporučujemo

Osobe sa Daunovim sindromom imaju povećan rizik od određenih zdravstvenih problema, uključujući urođene srčane mane i teškoće sa sluhom i vidom. Međutim, njihove zdravstvene potrebe, razvoj i sposobnosti razlikuju se od osobe do osobe. Zato medicinska podrška zahteva individualni pristup i praćenje tokom života.

Istraživanja dodatnog hromozoma važna su za bolje razumevanje ovih razlika. Ona mogu da pomognu naučnicima da povežu genetske promene sa određenim ćelijskim procesima. Takvo znanje predstavlja osnovu za razvoj budućih pristupa koji bi unapredili zdravlje osoba sa Daunovim sindromom.

Japanski tim unapredio je preciznost sistema CRISPR

Tim predvođen Rjotarom Hašizumeom sa Univerziteta Mie koristio je CRISPR-Cas9 za ciljanje određene kopije hromozoma 21. Molekularni vodiči usmeravali su sistem ka odabranim mestima na njenoj DNK. Višestruki preseci podstakli su gubitak ciljanog hromozoma iz dela tretiranih ćelija. Eksperimenti su obuhvatili indukovane pluripotentne matične ćelije i fibroblaste. Istraživači su nastojali da razlikuju tri kopije hromozoma i usmere intervenciju na jednu od njih. Upravo ta selektivnost predstavlja važan doprinos ovog pristupa.

Studija je objavljena u časopisu PNAS Nexus, a rezultati potiču iz eksperimenata sa ljudskim ćelijama u laboratorijskim istraživanjima. Rad predstavlja dokaz koncepta i osnovu za naredna istraživanja.

Prethodna istraživanja postavila su osnovu za novi korak

Naučnici već godinama ispituju da li CRISPR može da podstakne uklanjanje celog hromozoma. U radu iz 2017. godine opisano je uklanjanje dodatnog hromozoma 21 iz ljudskih matičnih ćelija sa trisomijom. Ti eksperimenti pokazali su da genetske intervencije mogu da obuhvate promene na nivou hromozoma.

Druga istraživanja iz istog perioda ispitivala su uklanjanje hromozoma u mišjim ćelijama. Naučnici su koristili različite strategije, uključujući presecanje hromozomske DNK na više mesta. Tako je nastala osnova za dalji razvoj i poređenje metoda. Japanski rad nadograđuje ovu istraživačku liniju preciznijim izborom cilja. Njegov doprinos pokazuje koliko je važno razlikovanje kopija istog hromozoma. U daljim eksperimentima upravo bi takva kontrola mogla da pomogne u proceni pouzdanosti postupka.

Preciznije ciljanje otvara pitanja o bezbednosti

Svaka intervencija na DNK zahteva pažljivu proveru posledica. U ovoj studiji zabeležene su i neželjene promene na kopijama hromozoma koje nisu bile predviđene za uklanjanje. Zbog toga veća selektivnost još ne predstavlja dokaz potpune bezbednosti.

Za procenu budućeg postupka važno je da znamo koliko često postiže željeni rezultat. Jednako je važno da pratimo šta se događa u ćelijama u kojima intervencija ne uspe. Prosečan rezultat sam po sebi ne daje odgovore na sva ova pitanja. Laboratorijski pokazatelji takođe zahtevaju pažljivo tumačenje. Promena u radu ćelije ne govori automatski kako bi se promenilo funkcionisanje nekog organa. Zato procena mogućih zdravstvenih koristi zahteva dodatne korake i drugačije vrste dokaza.

Od ćelijske kulture do moguće primene kod ljudi

Ćelijske kulture omogućavaju istraživačima da proučavaju postupak u kontrolisanim uslovima. One su važan početak, ali ne prikazuju svu složenost ljudskog organizma. Prelazak na moguću medicinsku primenu zato zahteva odgovore na pitanja koja ovaj eksperiment nije mogao da razreši. Među njima su način dostavljanja sistema do željenih ćelija i dugoročne posledice intervencije. Potrebno je i da se utvrdi koje bi zdravstvene probleme takav pristup eventualno mogao da ublaži. Iz sadašnjih rezultata ne možemo da izvedemo pouzdan rok za buduću terapiju.

Značaj ovog rada leži u unapređenju alata za istraživanje trisomije 21. Svaki naredni korak trebalo bi da pokaže koliko je pristup pouzdan i kakvu korist može da donese. Za osobe sa Daunovim sindromom i njihove porodice krajnji cilj ostaje bolje zdravlje i kvalitet života.

(eKlinika.rs)