Επιστήμονες αποκατέστησαν την όραση σε ποντίκια χρησιμοποιώντας μια νέα τεχνική γονιδιακής επεξεργασίας

Ερευνητές στην Κίνα αποκατέστησαν με επιτυχία την όραση σε ποντίκια με μελαγχρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια, μία από τις κύριες αιτίες τύφλωσης στον άνθρωπο. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο “Journal of Experimental Medicine”, χρησιμοποιεί μια νέα, εξαιρετικά ευέλικτη μορφήεπεξεργασίας γονιδιώματος με βάση το CRISPR, η οποία θα μπορούσε δυνητικά να θεραπεύσει πολλές γενετικές μεταλλάξεις που ευθύνονται για διάφορες ασθένειες.

Οι επιστήμονες έχουν ήδη χρησιμοποιήσει την επεξεργασία γονιδιώματος για να αποκαταστήσουν την όραση σε ποντίκια που έπασχαν από γενετικές διαταραχές όπως η συγγενής αμαύρωση του Leber που επηρεάζει το επιθήλιο της χρωστικής του αμφιβληστροειδούς.

Παρ’ όλα αυτά, οι περισσότερες κληρονομικές μορφές τύφλωσης, συμπεριλαμβανομένης της μελαγχρωματικής αμφιβληστροειδίτιδας, προκύπτουν από γενετικές ανωμαλίες στους νευρικούς φωτοϋποδοχείς αντί για το επιθήλιο της χρωστικής ουσίας του αμφιβληστροειδούς.

«Η δυνατότητα επεξεργασίας του γονιδιώματος των νευρικών κυττάρων του αμφιβληστροειδούς, ιδίως των ανθυγιεινών ή ετοιμοθάνατων φωτοϋποδοχέων, θα παράσχει πολύ πιο πειστικά στοιχεία για τις πιθανές εφαρμογές αυτών των εργαλείων επεξεργασίας γονιδιώματος στη θεραπεία ασθενειών όπως η μελαγχρωστική αμφιβληστροειδίτιδα», δήλωσε ο Κάι Γιάο, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας στη Γουχάν.

Η μελαγχρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια μπορεί να προκληθεί από μεταλλάξεις σε πάνω από 100 διαφορετικά γονίδια και εκτιμάται ότι προσβάλλει έναν στους 4.000 ανθρώπους. Πρόκειται για μια σπάνια, κληρονομούμενη ασθένεια,κατά την οποία ο αμφιβληστροειδής χιτώνας εκφυλίζεται αργά και προοδευτικά.

Ο Γιάο και η ερευνητική του ομάδα είχαν ως στόχο να αποκαταστήσουν την όραση στα ποντίκια που είχαν προσβληθεί από μελαγχρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια, η οποία προέκυψε από μετάλλαξη στο γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την κωδικοποίηση του κρίσιμου ενζύμου PDE6β. Το πέτυχαν αυτό δημιουργώντας ένα σύστημα CRISPR που ονομάζεται PESpRY, το οποίο μπορεί να προσαρμοστεί ώστε να διορθώνει διάφορους τύπους γενετικών μεταλλάξεων που υπάρχουν οπουδήποτε στο γονιδίωμα.

Στοχεύοντας τη μετάλλαξη του γονιδίου PDE6β με το σύστημα PESpRY, ο Γιάο και η ομάδα του κατάφεραν να την διορθώσουν αποτελεσματικά και να αποκαταστήσουν τη δραστηριότητα του ενζύμου στον αμφιβληστροειδή χιτώνα των ποντικιών που έπασχαν από μελαγχρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια. Η παρέμβαση αυτή απέτρεψε τον εκφυλισμό των φωτοϋποδοχέων των ραβδίων και των κωνίων και αποκαταστάθηκαν οι ηλεκτρικές αντιδράσεις τους στο φως.

Οι ερευνητές υπέβαλαν τα γονιδιακά τροποποιημένα ποντίκια σε διάφορα τεστ, τα οποία έδειξαν ότι τα τρωκτικά διατήρησαν την όρασή τους μέχρι τα βαθιά γεράματα. Για παράδειγμα, ήταν σε θέση να περιηγηθούν σε έναν λαβύρινθο καθοδηγούμενα από οπτικά ερεθίσματα σχεδόν εξίσου αποτελεσματικά με τα υγιή ποντίκια, και παρουσίασαν τις τυπικές κινήσεις του κεφαλιού τους ως απόκριση σε οπτικά ερεθίσματα.

Ο Γιάο σημείωσε ότι απαιτούνται πρόσθετες μελέτες για να διασφαλιστεί η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα του συστήματος PESpRY στον άνθρωπο. Παρ’ όλα αυτά, η μελέτη παρέχει σημαντικές αποδείξεις για την εφαρμοσιμότητα αυτής της καινοτόμου στρατηγικής επεξεργασίας γονιδιώματος in vivo και τις δυνατότητές της για τη θεραπεία διαφόρων κληρονομικών ασθενειών του αμφιβληστροειδούς, όπως η μελαγχρωστική αμφιβληστροειδίτιδα.

ΠΗΓΗ: Interesting Engineering