Това би позволило лечението на редица заболявания, за които досега не е имало лек
Митохондриалните заболявания са група от редки генетични заболявания, които засягат функцията на митохондриите, така наречените клетъчни батерии. Тези заболявания могат да причинят различни симптоми и здравословни проблеми, в зависимост от засегнатите органи и тъкани. За съжаление, за повечето от тях няма лечение и диагнозата може да бъде сложна. В Европа и по-конкретно в Испания се смята, че един на всеки 5000 души се ражда с митохондриално генетично заболяване. Тази цифра може да е по-висока поради погрешна диагноза, дължаща се на разнообразието от симптоми и засегнати органни системи.
Екип от учени от Холандия направи голям пробив в лечението на това заболяване, като успешно коригира вредни мутации в митохондриалната ДНК, използвайки прецизен инструмент за редактиране на гени. Констатациите откриват нови възможности за лечение на заболявания, смятани за нелечими.
Едно от ключовите открития на изследването, публикувано в Plos Biology, е, че за разлика от останалата част на клетката, митохондриите имат собствена ДНК. Мутациите в тази митохондриална ДНК, които се предават по майчина линия, могат да причинят широк спектър от нарушения, някои от които водят до сериозни проблеми с развитието, метаболизма или неврологията.
Въпреки че инструменти за редактиране на гени като CRISPR революционизираха лечението на много генетични заболявания, те трудно достигат до митохондриите, което ги прави неефективни за лечение на митохондриални заболявания. Това ново изследване преодолява това предизвикателство. Авторите, начело с Мартин А. Дж. Копенс, използваха инструмент, наречен DdCBE (редактор на базата на цитозина, получен от двуверижна ДНК деаминаза токсин А), който може прецизно да преобразува цитозина в тимин. Това прави възможно идентифицирането и модифицирането на специфични букви от митохондриалната ДНК, без да се режат нишките. Използвайки този инструмент, екипът на Копенс въведе мутация в чернодробните клетки, която наруши производството на енергия. Впоследствие те използваха същия инструмент, за да коригират различна мутация в кожни клетки, получени от пациента.
Тези клетки са от човек със синдром на Гителман, разстройство, свързано с митохондриална дисфункция. Корекцията е възстановила ключови признаци на здравословен енергиен метаболизъм. След това, за да тестват приложението си при пациенти, авторите са тествали как да прилагат редакторите по-безопасно и ефективно. Вместо да вмъкват ДНК в клетките с помощта на плазмиди, както обикновено се прави, те са прилагали редакторите като mRNA, капсулирана в липидни наночастици. Този подход е по-малко токсичен и по-ефективен. Той също така е увеличил прецизността на редакциите.
Забележително е, че учените съобщават за много ниски нива на промени извън целта в ядрената ДНК. Повечето от ефектите извън целта са останали в митохондриалната ДНК, което предполага високо ниво на специфичност. „Потенциалът на редактирането на митохондриалните бази при моделиране на заболявания и потенциални терапевтични интервенции го прави обещаващ път за бъдещи изследвания и разработки в митохондриалната медицина“, заключават авторите.
„Пациентите с митохондриални заболявания отдавна не са се възползвали от предимствата на CRISPR революцията. В нашето проучване използвахме тази технология в човешки чернодробни органоиди, за да генерираме модел на митохондриално заболяване. Използвахме техника с клиничен клас, за да поправим мутация в митохондриалната ДНК на клетки, получени от пациент.“
Това проучване е едно от първите, които демонстрират практична и ефикасна корекция на митохондриалната ДНК, в човешките клетки. Това прави възможно разработването на нови терапии, насочени към заболявания, за които досега не е имало ефективни възможности за лечение.
Източник: La Razón
