دانشمندان MIT و هاروارد ذرات ریز و ویروس مانندی را طراحی کرده اند که ویرایشگرهای اصلی را با درصد موفقیت بالایی به سلول های موش منتقل می کنند و به طور موثر یک اختلال ژنتیکی را اصلاح می کنند.
به گزارش تکناک، ویرایش اولیه یک تکنیک ویرایش ژن همه کاره است که قادر به اصلاح جهش های ژنتیکی بیماری زا است.
با بهینه سازی این ذرات مهندسی شده ویروس مانند به نام eVLP ، محققان فرآیند ویرایش را 170 برابر در سلول های انسانی بهبود بخشیدند. در آزمایش‌هایی که روی موش‌های مبتلا به مشکلات ژنتیکی چشمی انجام شد، اشتباهات تصحیح شدند و موش‌ها تا حدی بینایی خود را بازیابی کردند.
درمان نویدبخش اختلالات ژنتیکی
نکته مهم این است که وقتی محققان از همین روش برای ویرایش ژن‌های مغز موش استفاده کردند، هیچ تغییر ناخواسته ای ایجاد نشد. این پیشرفت نشان می دهد که ویرایش اولیه می تواند یک درمان امیدوارکننده برای اختلالات ژنتیکی در حیوانات باشد.
درحال حاضر دانشمندان در حال بررسی ویرایش ژن برای رفع مشکلات ژنتیکی هستند که باعث بیماری می شوند. ویرایش پرایم که در سال 2019 معرفی شد، روشی قدرتمند است که تغییرات دقیق و متنوع را در DNA امکان پذیر می کند.
با این حال، ارائه این سیستم ویرایش به سلول های جانوران زنده دشوار است. این سیستم شامل یک پروتئین Cas9، یک RNA راهنمای مهندسی شده و یک رونوشت معکوس است.
VLP ها از پروتئین های ویروسی ساخته شده اند و محموله حمل می کنند اما حاوی مواد ژنتیکی ویروسی نیستند. اگرچه VLP ها موفقیت اندکی داشته اند، اما برای هر نوع محموله به مهندسی خاصی نیاز دارند.
آزمایش در موش
لیو و گروهش سیستم خود را روی موش‌ها آزمایش کردند تا دو مشکل ژنتیکی مختلف را در چشم این حیوانات برطرف کنند. یک ژن باعث بیماری به نام رتینیت پیگمانتوزا می شود که منجر به از دست دادن تدریجی بینایی می شود و دیگری با نابینایی در شرایطی به نام آموروز مادرزادی Leber (LCA) در انسان مرتبط است.
آنها با استفاده از eVLP های خود، جهش ها را در حدود 20 درصد از سلول های شبکیه حیوانات اصلاح کردند و تا حدی بینایی آنها را بازیابی کردند.
میری آن، نویسنده اول این مطالعه گفت: ما در ابتدا امیدوار بودیم که بتوانیم eVLP هایی را که با زحمت توسعه و بهینه سازی کرده بودیم را برای ویرایش پایه انتخاب کنیم و آنها را برای ویرایشگرهای اصلی اعمال کنیم، اما زمانی که آن را امتحان کردیم، تقریباً هیچ ویرایش اصلی مشاهده نکردیم.
محققان نحوه بسته بندی محموله اصلی ویرایش، جداسازی از وسیله تحویل و ورود به هسته سلول های هدف را بهبود بخشیدند. بهبودهای هماهنگ منجر به افزایش 100 برابری در کارایی شد و به طور موثر این تکنیک را برای استفاده درمانی در حیوانات مناسب ساخت.
لیو می‌گوید: وقتی همه چیز را با هم ترکیب کردیم، در مقایسه با eVLPهایی که با آن شروع کردیم، تقریباً 100 برابر بهبود را مشاهده کردیم. این نوع بهبود در کارایی باید به اندازه کافی باشد تا سطوحی از ویرایش اولیه را به ما بدهد، اما تا زمانی که آن را روی حیوانات آزمایش نکردیم، مطمئن نبودیم.
این مطالعه در مجله Nature Biotechnology منتشر شد.
