Kas hastalarına genetik düzenleme ile çare bulmak mümkün olabilir

18 Ocak 2016 | 25 Mart 2023 | Kategori: Güncel / Literatür Print

Paylaş

Tweetle

Paylaş

433 Paylaşım

Duke Üniversitesi bilim insanları, Duchenne Müsküler Distrofi hastası yetişkin bir fare modelinde CRISPR tekniğini başarıyla kullandılar. Farenin kalp kasları da dahil vücut kaslarında düzelmeler gösterdi. Duchenne kas distrofisi; çevresindeki destek yapısına bir kas lifi içine bağlanan bir uzun protein zinciri olan distrofini üretmede yetersizlik ile meydana gelir. Yeni bir çalışma, bu zayıflatıcı mutasyonları tersine çevirmek için yardımcı olabilir. Duke Üniversitesi bilim insanları, bir dönüm noktası olan çalışmada, Duchenne Müsküler Distrofili (DMD) yetişkin bir fare modelinde CRISPR tekniğini başarıyla kullandılar. Böylece gelişmiş bir canlı olan memelilerde CRISPR tekniği ile genetik bir hastalığı tedavi etmenin ilk örneği gösterildi.

CRISPR stratejisi insan tedavisine çevrilecek bir potansiyele sahip

Araştırmacılar, daha önce laboratuvarda DMD ile ilişkili mutasyonları düzeltmek için CRISPR tekniğini kullanmışlardı. Bununla birlikte, bu teknikler sadece tek hücreli memeli embriyoları üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bu yılın başlarında, bilimsel kurul insan embriyoları ile CRISPR araştırmasının yapılması yerine başka bir seçenek bulunması için çok güçlü bir şekilde bastırınca, Duke ekibi DMD hayvan modelleri tedavisi için yeni bir yaklaşım bulmak zorunda kaldı.

Yeni çalışmada, araştırmacılar, gen düzenleme sistemini sunmak için, adeno bağlantılı virüs veya AAV olarak adlandırılan patojenik olmayan bir taşıyıcı kullandılar. Yakın bir zamanda yayınlanan bir çalışmada, bilim insanları bir gen terapisi yaklaşımını kullanarak da olsa, köpeklerde DMD tedavisi için bu aynı virüsü kullanmışlardı. Araştırmacılar, yeni yöntemlerinin önceki çalışmalarda görülen genom düzenleme verimliliği konularının bazılarının üstesinden geleceğinden umutluydular. Çalışmanın kıdemli yazarı Duke Üniversitesi’nde biyomedikal mühendisliği doktoru Charles Gersbach, insan embriyolarında genetik mutasyonları düzeltmek için CRISPR tekniğini kullanmanın etik olarak ciddi bir endişe yarattığını vurguladı.

Dr. Gersbach ayrıca hasta insanların hastalanan dokularında genetik mutasyonları düzeltmek için CRISPR tekniğinin kullanılmasının henüz tartışma altında bile olmadığını, bu çalışmaların bunu mümkün kılacak bir yol gösterdiğini, ama daha yapılacak önemli bir miktarda işin halen var olduğunu sözlerine ekledi. Bu çalışmada elde edilen bulgular saygın bilim dergilerinden Scence’da “İn vivo genom düzenleme Duchenne müsküler distrofili bir fare modelinde kas fonksiyonunu düzeltir” başlığıyla yayımlandı.

VİRÜSLER EVRİM GEÇİRİYOR

DMD, çevresindeki destek yapısına bir kas lifi içine bağlanan uzun protein zincirini üretmek üzere yetersizlik ile meydana gelir. Distrofin 79 protein kodlama bölgesi olan ve bunlara ekson adı verilen bir gen tarafından kodlanır. Tek bir ekson bir zayıflatıcı mutasyonu alırsa, protein zinciri bozulur ve bu kasların bozulmasına neden olarak etkisiz hale getirir. DMD için potansiyel genetik tedaviler ile ilgili çalışmalar uzun yıllardır devam etmektedir. Ancak, geleneksel laboratuvar teknikleri hastanın kas dokusuna CRISPR’ı sunmak için pratik bir strateji temsil etmemektedir.

Çalışmanın başyazarı laboratuvarda doktora sonrası araştırmacı olan Chris Nelson gen düzenleme için önemli bir engelin teslimat olduğunu, bazı hastalıklar için genin sabitlenmesi gerektiğini, fakat gen düzenleme araçlarının gitmesi gereken yere gönderilmesinin büyük bir sorun olduğunu belirtti. Ayrıca Dr. Nelson, “Şu anda bunu yapmanın en iyi yolu virüslerden faydalanmak. Bunun nedeni ise virüsler, milyonlarca yıldır kendi viral genlerini hücrelerin içine sokmak için evrim geçiriyor” dedi.

Dr. Gersbach “AAV gerçekten küçük bir virus ve CRISPR nispeten büyük. Bu yüzden halen bir ambalaj sorunu var” diye sözlerine ekledi. Araştırmacılar Staphylococcus Aureus’dan elde edilen ve AAV içine sığacak geleneksel ve büyuk olan Streptococcus pyegones enzimi yerine daha küçük olan Cas9 proteini kullanmaya karar verdiler. Duke ekibi terapiyi ilk olarak erişkin DMD’li farenin direkt bacak kasına uyguladılar. Distrofinin fonksiyonunu düzelttiğini ve kas gücünde artma gözlemlediler. Daha sonra CRISPR/AAV kombinasyonunu farenin dolaşımına enjekte ettiler. Tüm vücut kaslarında Duchenne hastalarında genellikle ölüm sebebi olan kalp yetmezliği nedeni kalp kasında dahil bir takım düzelmeler görüldü.

EN ÇOK ERKEKLERİ ETKİLİYOR, KIZLAR TAŞIYICI OLUYOR
Prof. Dr. Coşkun Özdemir: Duchene, bu hastalığı ilk tarif eden Fransız nörolog. Onu adını taşıyor bu hastalık. Erkek çocuklarda görülen 3 bin 500 doğumda bir ortaya çıkan bir kas hastalığı. Cinsiyet kromozomu X ile geçtiği için kız çocuklarında olmuyor. İkinci X’in koruyuculuğu erkeğe ait Y kromozomunda yok. Kızlar anneden hastalık genini alırlarsa anneleri gibi taşıyıcı oluyorlar. Hasta erkek çocuk ailede ilk vaka ise sonraki doğumlar için doğum öncesi (prenatal) tanı olanağı var. Duchenne erken yaşlarda farkediliyor. 2-3 yaşlarında akranları gibi yürüyemediği, sık sık düştüğü görülüyor (kaslar zayıflıyor). Kas enzimi kreatin kinaz CK, kanda binlere yükseliyor. Bu sırada karaciğer enzimleri de yükseldiği için bunu karaciğer hastalığı ile karıştırmak olası. Hastalık ilerleyici, çok kez 10 yaşlarında çocuk yürüme yeteneğini kaybediyor, oturuyor. 20 civarı bu çocukları kaybediyoruz.

İNSAN TEDAVİSİNDE KULLANMAK İÇİN ERKEN

Dr. Gersbach, bu terapiyi insan tedavisine tercüme etmek ve güvenliğini göstermek için daha yapacak çok önemli miktarda iş olduğunu belirtti. Ayrıca Dr. Gersbach “İlk deneylerden gelen bu sonuçlar çok heyecan verici, teslimat sistemini optimize ederek DMD’nin daha şiddetli olduğu modellerde tedavi yaklaşımını değerlendirmek gerek. Klinik çalışmalar için büyük hayvanlarda verimi ve güvenliğini değerlendireceğiz” dedi.