Po raz pierwszy w historii grupa naukowców z uniwersytetu Yale wykorzystała nową technikę polegającą na skorygowaniu mutacji w obrębie płodu, które odpowiedzialne są za talasemię. Wydarzenie opisane zostało w niedawno opublikowanym artykule w czasopiśmie Nature Communications.
Technika polega na wstrzyknięciu mieszaniny nanocząstek zawierających zarówno DNA dawcy, jak i peptydowe kwasy nukleinowe (PNA). PNA to syntetyczne cząsteczki naśladujące DNA. Wiążąc się z docelowym genem, tworzą potrójną helisę, która służy do naprawy mutacji. W tym konkretnym badaniu nanocząstki wstrzyknięto płodom myszy. Zaledwie cztery miesiące po urodzeniu myszy zostały całkowicie wyleczone z talasemii, dziedzicznej postaci zaburzenia krwi.
Dr Peter M. Glazer, profesor radiologii terapeutycznej i genetyki, który odpowiedzialny był za opracowanie techniki, łączącej PNA i DNA w celu naprawy mutacji genowych powiedział: „Leczone myszy miały normalną liczbę krwinek, ich śledziony powróciły do normalnego rozmiaru i żyły normalnie, podczas gdy nieleczone zmarły dużo wcześniej. Mamy więc długoterminową korzyść, która jest dość drastyczna „.
Naukowcy twierdzą, że wykorzystanie nanocząsteczek do dostarczania PNA jest niezbędne. Po podaniu dożylnym okres trwania PNA wynosi zaledwie około 30 minut, natomiast po wstrzyknięciu nanocząstek utrzymywane są w organizmie znacznie dłużej. Człowiekiem odpowiedzialnym za wytwarzanie nanocząstek jest Mark Saltzman, profesor inżynierii biomedycznej Yale, inżynierii chemicznej i środowiskowej oraz profesor fizjologii. Zaprojektował je za pomocą biodegradowalnego polimeru, aby były tak małe, żeby mogłyby łatwo gromadzić się w wątrobie płodu.
„Ludzie, którzy mają talasemię, stają się coraz bardziej chorzy, ponieważ nie mają normalnie funkcjonujących czerwonych krwinek i leczenie staje się trudniejsze” – powiedział Saltzman. „Tutaj poprawiamy gen na bardzo wczesnym etapie rozwoju ” Podczas gdy większość procedur edycji genów ogranicza się do pracy z komórkami na płytce Petriego, technika ta wykorzystuje żywe zwierzęta, w których wyniki są bardziej wiarygodne.
Rozkład nanocząsteczek w wątrobie mysich płodów
Jednym z głównych wyzwań tego badania było upewnienie się, że terapia zadziała już po jednym wstrzyknięciu, ponieważ wielokrotne wstrzykiwanie zwiększa ryzyko uszkodzenia płodu.
Zespół jest obecnie w trakcie sprawdzania, w jaki sposób można wykorzystać tę technikę w leczeniu wielu innych genetycznych zaburzeń pojedynczego genu, w tym anemii sierpowatej i mukowiscydozy. Liczba osób, którym mogłoby to pomóc, jest ogromna.
Zobacz także: Pacjenci po otrzymaniu terapii genowej wolni od objawów Beta-talasemii