ტოქსიკური ცილებით გამოწვეული დაავადებები, როგორიცაა კრეიტცფელდტ-იაკობის სინდრომი (CJD), შესაძლოა მალე განკურნებადი გახდეს. მოლეკულური რედაქტორი, სახელად CHARM, დაავადებას საწყისს, გენურ დონეზე თიშავს. კვლევა, ედვინ ნოიმანის ხელმძღვანელობით, უაითჰედის ბიოსამედიცინო კვლევის ინსტიტუტში (Whitehead Institute for Biomedical Research) ჩატარდა. ინოვაციური ინსტრუმენტის შექმნაში მონაწილეობა მიიღეს Broad Institute-ის, MIT-ისა და ჰარვარდის უნივერსიტეტის სამეცნიერო გუნდებმა. CHARM-ი მნიშვნელოვანი გარღვევაა პრიონული და სხვა ნეიროდეგენერაციული დაავადებების წინააღმდეგ ბრძოლაში.
როგორ მუშაობს CHARM – ეპიგენეტიკური რედაქტირება დნმ-ის დაზიანების გარეშე
არსებულ გენეტიკურ თერაპიებს, მაგალითად CRISPR-სისტემებს, მნიშვნელოვანი შეზღუდვები აქვს. დიდი ზომის გამო შეუძლებელია მათი გამოყენება ტვინთან დაკავშირებული დაავადებების მკურნალობაში, ხოლო პოტენციური ტოქსიკურობა ზრდის გვერდითი ეფექტების რისკს.
CHARM-ის უპირატესობა ისაა, რომ ის ეფექტურად პასუხობს ამ გამოწვევებს. ინსტრუმენტი კომპაქტური და უსაფრთხოა, რაც შესაძლებელს ხდის ინექციით მის მიტანას ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში (ტვინში). ის არ ცვლის ჩვენი დნმ-ის გენეტიკურ კოდს, არამედ მოქმედებს ეპიგენეტიკურ დონეზე: CHARM-ი ქიმიურ მარკერს უმატებს დაზიანებულ გენს, რის შედეგად ეს გენი „ჩუმდება“ ან იბლოკება და აღარ აწარომებს საზიანო ცილებს. ქიმიური მარკერები სამუდამოდ თიშავენ გენს და ხელს უშლიან არასწორი ცილის წარმოებას.
შედეგები და პოტენციალი: პრიონები და PrP ცილის ჩახშობა
PrP (პრიონული პროტეინი) არის ცილა, რომელიც ბუნებრივად არსებობს ტვინის უჯრედებში. პრიონული დაავადების განვითარება დაკავშირებულია ნორმალური პროტეინების გარდაქმნასთან პათოლოგიურ ფორმად (PrPSc). ამ შემთხვევაში ცილა წარმატებით ვეღარ იხსნება სითხეში, კონცენტრირდება ტვინში და იწვევს ნეირონების დეგენერაციას.
კვლევის ფარგლებში, CHARM წარმატებით იქნა გამოცდილი თაგვებზე. CHARM-ის AAV ვექტორით შეყვანის შემდეგ, მეცნიერებმა დააფიქსირეს PrP (პრიონები) ცილის 70-90%-ით შემცირება მთელ ტვინში, რაც მნიშვნელოვნად აღემატება სხვა მეთოდებით მიღებულ შედეგებს. მეთოდს არ აღენიშნებოდა მნიშვნელოვანი გვერდითი ეფექტები. თვითგამორთვის მექანიზმმა კი უზრუნველყო CHARM-ის კონტროლირებადი და დროებითი მოქმედება, რაც ამცირებს პოტენციურ რისკებს და ზრდის სამომავლო სამედიცინო გამოყენების შესაძლებლობებს.
კვლევა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, რადგან CHARM-ის პრინციპი შესაძლოა ეფექტური აღმოჩნდეს სხვა ნეიროდეგენერაციული დაავადებების შემთხვევაშიც. რადგან მისი მექანიზმი ტვინში ტოქსიკური ცილების დაგროვების პრევენციაზეა დაფუძნებული, CHARM წარმოადგენს ახალ პლატფორმას ისეთი დაავადებების სამკურნალოდ, როგორიცაა ალცჰაიმერი, პარკინსონი და ჰანტინგტონი.
CHARM ნამდვილი გარღვევაა გენურ თერაპიაში. ის ახალ იმედს აძლევს მილიონობით ადამიანს, ვისაც დღეს განუკურნებელი დაავადებები აწუხებს.
კვლევის შესახებ დეტალური ინფორმაციისთვის ეწვიეთ ბმულს:
Neumann, E. N., et al (n.d.). Brain-wide silencing of prion protein by AAV-mediated delivery of an engineered compact epigenetic editor. Whitehead Institute for Biomedical Research; Cambridge, MA.
