Oamenii de știință folosesc editarea bazelor pentru a repara mutațiile ADN mitocondrial

Oamenii de știință folosesc editarea bazelor pentru a repara mutațiile ADN mitocondrial

Într-o mișcare către tratarea bolilor mitocondriale, cercetătorii din Țările de Jos au editat cu succes mutațiile dăunătoare ale ADN-ului mitocondrial folosind un instrument genetic cunoscut sub numele de editor de bază. Rezultatele, publicate pe 24 iunie în jurnalul cu acces deschisPLOS biologieOferiți o nouă speranță persoanelor cu afecțiuni genetice rare.

Mitocondriile, adesea denumite centralele celulei, au propria lor mică linie de ADN. Mutațiile din acest ADN mitocondrial pot determina moștenirea unei varietăți de boli, cancere și boli legate de vârstă din partea mamei. În timp ce dezvoltarea tehnologiei CRISPR a oferit oamenilor de știință noi modalități de a corecta mutațiile ADN-ului nuclear, acest sistem nu poate traversa eficient membrana mitocondrială și nu poate ajunge la ADN-ul mitocondrial.

În noul studiu, cercetătorii au folosit un instrument numit Base Editor-specific, un DDCBE (editor de bază de citozină derivată din ADN-ul DEAMinaza toxină A-derivată). Acest instrument permite oamenilor de știință să schimbe o singură literă din codul ADN fără a o tăia și funcționează asupra ADN-ului mitocondrial.

Echipa a arătat că ar putea crea și corecta în mod eficient mutațiile ADN mitocondrial în mai multe tipuri de celule legate de boli în laborator. În primul rând, au conceput celulele hepatice pentru a transporta o mutație mitocondrială care afectează producția de energie. Ei au arătat apoi că ar putea repara o mutație diferită în celulele pielii de la un pacient cu sindromul Gitelman de disfuncție mitocondrială, restabilind semnele cheie ale funcției mitocondriale sănătoase.

Pentru a muta terapia spre utilizarea clinică, cercetătorii au testat, de asemenea, eficacitatea furnizării editorilor de baze mitocondriale în formă de ARNm, mai degrabă decât ADN și în nanoparticule de lipide pentru livrare. Ei au arătat că aceste abordări sunt mai eficiente și mai puțin toxice pentru celule decât metodele mai vechi, cum ar fi plasmidele ADN. Important este că modificările au fost foarte specifice, cu modificări minime în afara țintei detectate în ADN-ul nuclear și detectări multiple în ADN-ul mitocondrial.

„Potențialul editării bazei mitocondriale în modelarea bolii și potențialele intervenții terapeutice îl face o cale promițătoare pentru cercetarea și dezvoltarea viitoare în medicina mitocondrială„Spun autorii.

Autorii adaugă: „Pacienții mitocondriali nu au putut beneficia de revoluția CRISPR atât de mult timp, dar recent a devenit disponibilă tehnologia care ne permite să reparăm în sfârșit mutațiile mitocondriale. În studiul nostru, am folosit această tehnologie pe organoizi hepatici umani pentru a genera un model de boală mitocondrială. Am folosit o tehnică de grad clinic pentru a repara o mutație în ADN-ul mitocondrial al celulelor derivate de la pacient.„

Surse: