Учените използват базово редактиране, за да поправят митохондриалните ДНК мутации

Учените използват базово редактиране, за да поправят митохондриалните ДНК мутации

В ход към лечение на митохондриални заболявания, изследователи от Холандия успешно редактираха вредни мутации в митохондриалната ДНК с помощта на генетичен инструмент, известен като базов редактор. Резултатите, публикувани на 24 юни в списанието с отворен достъпPLOS биологияПредложете нова надежда на хора с редки генетични заболявания.

Митохондриите, често наричани електростанциите на клетката, имат своя собствена малка линия от ДНК. Мутациите в тази митохондриална ДНК могат да причинят различни заболявания, ракови заболявания и заболявания, свързани с възрастта, които да бъдат наследени от страната на майката. Докато развитието на технологията CRISPR даде на учените нови начини за коригиране на мутации в ядрената ДНК, тази система не може ефективно да пресече митохондриалната мембрана и да достигне митохондриалната ДНК.

В новото проучване изследователите са използвали инструмент, наречен Base Editor-specific, DDCBE (двойноверижен ДНК DEAMinase токсин A-извлечен цитозин основен редактор). Този инструмент позволява на учените да променят една буква в кода на ДНК, без да я режат, и работи върху митохондриална ДНК.

Екипът показа, че могат ефективно да създават и коригират митохондриални ДНК мутации в няколко свързани със заболяването клетъчни типа в лабораторията. Първо, те създадоха чернодробни клетки да носят митохондриална мутация, която уврежда производството на енергия. След това те показаха, че могат да поправят различна мутация в кожни клетки от пациент със синдром на митохондриална дисфункция, подобен на Gitelman, като възстановяват ключови признаци на здрава митохондриална функция.

За да придвижат терапията към клинична употреба, изследователите също така тестваха ефективността на доставянето на редакторите на митохондриалната база под формата на иРНК, а не в ДНК, и в липидни наночастици за доставка. Те показаха, че тези подходи са по-ефективни и по-малко токсични за клетките от по-старите методи като ДНК плазмидите. Важно е, че промените са много специфични, с минимални нецелеви промени, открити в ядрената ДНК и множество откривания в митохондриалната ДНК.

“Потенциалът на редактирането на митохондриалната база при моделирането на заболяванията и потенциалните терапевтични интервенции го прави обещаващ път за бъдещи изследвания и разработки в митохондриалната медицина“, казват авторите.

Авторите добавят, „Митохондриалните пациенти не успяха да се възползват от революцията на CRISPR толкова дълго, но наскоро технологията стана достъпна, която ни позволява най-накрая да поправим митохондриалните мутации. В нашето изследване използвахме тази технология върху човешки чернодробни органоиди, за да генерираме модел на митохондриално заболяване. Използвахме клинична техника за възстановяване на мутация в митохондриалната ДНК на клетки, получени от пациенти.“

източници: