שיטת ריפוי גנטי מדויק מתקנת מוטציות הגנים הגורמים למחלות

רתימת כוחו של תהליך טבעי תיקונים נזק הגנום האנושי, חוקר מ - UT Southwestern Medical Center סייע לבסס שיטה של ריפוי גנטי שיכול לתקן מוטציות במדויק לצמיתות את הגנים הגורמים למחלות.

הממצאים זמינים באופן מקוון ב-Nature.

באופן מלאכותי על ידי ליזום תיקון דנ"א תהליך המכונה רקומבינציה הומולוגיים, ד"ר מתיו Porteus של UT Southwestern, עבודה עם מדענים מ בריצ'מונד, קליפורניה מבוססי Sangamo Biosciences, הצליח להחליף גרסה מוטציה של הגן המקודד חלק interleukin הקולטן -2 (IL-2R) בתאים אנושיים, שחזור הן פונקציה הגן ואת הייצור של חלבון IL-2R. מוטציות בגן IL-2R הם הקשורים במחלה חיסונית נדירה בשם מחלת כשל חיסוני משולב חמור, או SCID. ילדים עם SCID אינם מסוגלים להילחם בהצלחה בזיהומים, ויש כל הזמן לחיות בסביבה נבט חופשי. תוחלת החיים שלהם מתקצרים ידי זיהום מערכתי, ואף השתלת מח עצם יכול לשמש לטיפול במחלה, הם לא תמיד מצליחים.

"SCID היא אידיאלית עבור סוג זה של טיפול, כי אתה רק צריך לתקן את הפגם במספר קטן של תאים חיסוניים כדי לתקן את הבעיה", אמר ד"ר Porteus, פרופסור לרפואת ילדים וביוכימיה באוניברסיטת UT Southwestern. "זה נקרא יתרון סלקטיבי; תאים בריאים גדלים ומתחלקים מועדף על פני אלה מוטציה".

ניסיונות קודמים ריפוי גנטי עבור SCID היה רק ​​מוצלח בינוני בשל קשיים טכניים בשיטת משלוח. במקרה אחד, הגן הנכון IL-2R נמסר תאים מוטנטים של ילדים SCID על ידי וירוס נכים, אבל כמה לוקמיה שפותחה לאחר מכן כי הנגיף בשוגג מופעל הגן לסרטן.

האסטרטגיה של ד"ר Porteus שונה במהותו מן הגן טיפולים קודמים כי זה בעצם משכפל את התהליך הטבעי, שהוא מדויק יותר. דיוק משמעות הדבר היא, למעשה, ריפוי גנטי משפיע רק את הגן המוטנטי.

הומולוגיים רקומבינציה היא אירוע נדיר למדי המתרחשת כאשר גדילי הדנ"א של כרומוזום לשבור, יצירת קטע פגום. תאים יש שני עותקים של כרומוזום כמעט כל (כל אחד מן האם והאב) והם חייבים לשכפל אלה במהלך חלוקת התא, כך התאים הבאים יהיו גם שניים לכל אחת. כרומוזום פצועים מנצל את העותקים בריא שנוצר לקראת חלוקה, ומשתמש בהם כתבנית לתיקון לשבור את גדילי הדנ"א.

ב טכניקה גן חדש טיפול, החוקרים ניצלו רקומבינציה הומולוגיים ידי החדרת אנזים מעשה ידי אדם אשר מזהה נקשר ה-DNA בנקודות ספציפיות לתאי החיסון האנושית מחסה IL-2R מוטציה בגן. לאחר מחויב אל הגן המוטנטי, האנזים יוצר הפסקה ברצף ה-DNA, ליזום את תהליך רקומבינציה.

ב SCID, כמו גם מחלות רבות אחרות, שני העותקים של הגן למחלה הם מוטציה כך שאין הגירסה הנכונה זמין באופן טבעי. כדי להתגבר על זה, החוקרים גם סיפק את התאים עם גרסה נכונה של הגן IL-2R יחד עם האנזים.