A tudósok alapszerkesztést használnak a mitokondriális DNS-mutációk javítására

A tudósok alapszerkesztést használnak a mitokondriális DNS-mutációk javítására

A mitokondriális betegségek kezelése felé tett lépésként a holland kutatók sikeresen szerkesztették a mitokondriális DNS káros mutációit egy alapszerkesztőként ismert genetikai eszköz segítségével. Az eredmények június 24-én jelentek meg a nyílt hozzáférésű folyóiratbanPLOS biológiaNyújtson új reményt a ritka genetikai betegségekben szenvedőknek.

A mitokondriumoknak, amelyeket gyakran a sejt erőműveiként emlegetnek, saját kis DNS-vonaluk van. Ennek a mitokondriális DNS-nek a mutációi számos betegséget, rákot és az életkorral összefüggő betegségeket okozhatnak az anyai oldalról. Míg a CRISPR technológia fejlődése új módszereket adott a tudósoknak a nukleáris DNS mutációinak korrigálására, ez a rendszer nem képes hatékonyan átjutni a mitokondriális membránon és elérni a mitokondriális DNS-t.

Az új tanulmányban a kutatók egy Base Editor-specifikus eszközt, egy DDCBE-t (kétszálú DNS DEAMinase toxin A-eredetű citozin bázisszerkesztő) használtak. Ez az eszköz lehetővé teszi a tudósok számára, hogy egyetlen betűt módosítsanak a DNS-kódban anélkül, hogy azt levágnák, és a mitokondriális DNS-en működik.

A csapat kimutatta, hogy a laboratóriumban hatékonyan képesek létrehozni és korrigálni a mitokondriális DNS-mutációkat számos betegséghez kapcsolódó sejttípusban. Először is olyan májsejteket alakítottak ki, amelyek egy mitokondriális mutációt hordoznak, ami rontja az energiatermelést. Ezt követően kimutatták, hogy képesek kijavítani a mitokondriális diszfunkció Gitelman-szerű szindrómában szenvedő beteg bőrsejtjeinek eltérő mutációját, helyreállítva az egészséges mitokondriális működés kulcsfontosságú jeleit.

Annak érdekében, hogy a terápiát a klinikai felhasználás irányába tereljék, a kutatók azt is tesztelték, hogy a mitokondriális bázisszerkesztőket DNS helyett mRNS-ben és lipid nanorészecskékben szállítják ki. Kimutatták, hogy ezek a megközelítések hatékonyabbak és kevésbé toxikusak a sejtekre, mint a régebbi módszerek, például a DNS-plazmidok. Fontos, hogy a változások nagyon specifikusak voltak, minimális, célon kívüli változásokat észleltek a nukleáris DNS-ben, és többszörös detektálást a mitokondriális DNS-ben.

"A mitokondriális bázisok szerkesztésében rejlő lehetőségek a betegségek modellezésében és a lehetséges terápiás beavatkozásokban ígéretes utat biztosítanak a mitokondriális gyógyászat jövőbeli kutatásához és fejlesztéséhez."A szerzők azt mondják.

A szerzők hozzáteszik: „A mitokondriális betegek olyan sokáig nem tudtak hasznot húzni a CRISPR forradalomból, de a közelmúltban elérhetővé vált az a technológia, amely lehetővé teszi, hogy végre helyrehozzuk a mitokondriális mutációkat. Tanulmányunkban ezt a technológiát humán májorganoidokon alkalmaztuk a mitokondriális betegségmodell létrehozásához. Klinikai minőségű technikát alkalmaztunk a betegektől származó sejtek mitokondriális DNS-ének mutációjának kijavítására."

Források: