بهترین روش ویرایش ژن با نانوذرات غیر ویروسی

یک تیم از محققان MIT یک راه جدید برای انتقال ابزار ویرایش ژن کریسپر، بدون استفاده از ویروس‌ها ایجاد کرده است. نانوذرات غیر ویروسی موفقیت‌آمیزترین ویرایش ژن کریسپر را فراهم می‌کنند.

کد خبر: ۱۸۴۴۰۵

تاریخ: ۲۳ آبان ۱۳۹۶ - ۱۳:۴۷

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از گیزمگ، دانشمندان MIT یک راه جدید برای انتقال ابزار ویرایش ژن CRISPR به منطقه هدف ژنوم ایجاد کرده‌اند.

به طور معمول این سیستم از ویروس‌های بی‌ضرر استفاده می‌کند اما به این معنی است که بیماران می‌توانند در برابر درمان مقاوم شوند.

بنابراین در تحقیق جدید روی موش‌ها به جای استفاده از ویروس‌های بی‌ضرر از نانوذرات غیر ویروسی استفاده شد که منجر به آن چیزی شد که تیم ادعا می‌کند بهترین روش با بیشترین میزان موفقیت در حیوانات بالغ است.

کریسپر پتانسیل تغییر نحوه برخورد با طیف وسیعی از بیماری‌ها را دارد. جهش‌های ژنتیکی که باعث ایجاد بیماری می‌شوند، می‌توانند از ژنوم بیمار خارج شوند و با سایر توالی‌ها جایگزین شوند که منجر به درمان‌های احتمالی دیستروفی عضلانی(تباهی بافت)، اچ‌.آی‌.وی و انواع مختلف سرطان می‌شود و حتی به ما برای تولید محصولات بادوام‌تر و و محصولات غذایی بیشتر کمک می‌کند.

این ابزار حاوی آنزیمی به نام Cas9 است که یک بخش از دی‌.ان‌.ای و یک RNA کوتاه را برش می‌دهد که به cas9 می‌گوید در کجا ویرایش انجام دهد.

این‌ها معمولا به یک ویروس بی‌ضرر منتقل می‌شوند تا آن را به سلول‌های هدف تحویل دهد، اما این رویکرد مشکلات خود را دارد. اول اینکه سیستم ایمنی بیمار می‌تواند پادتن تولید کند که به عنوان یک نتیجه از درمان یا پیش از آن، اثر آن را کاهش دهد.

یک سیستم تحویل غیر ویروسی می‌تواند این مانع را از بین ببرد.

تحقیق جدید MIT به طور کامل نیاز به ویروس‌ها را برطرف کرده است. این تیم هر دو عامل cas9 و RNA را به نانوذرات و آنها را به کبد موش‌های بالغ منتقل کرد، جایی که آنها قادر به برش ژن‌های هدف از حدود 80 درصد سلول‌های کبد بودند.

در نتیجه تیم می‌گوید بهترین میزان موفقیت با کریسپر در حیوانات بالغ است.

دانیل اندرسون، نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: آنچه واقعا هیجان انگیز است این است که ما نشان داده‌ایم که شما می‌توانید یک نانوذره ایجاد کنید که می‌تواند به طور دائم و به طور خاص DNA را در کبد یک حیوان بالغ ویرایش کند.

ابتدا تیم به طور شیمیایی RNA را اصلاح کرد تا آنزیم‌های بدن نتوانند آن را از بین ببرند. سپس این sgRNA های پیشرفته را روی نانوذرات چربی بارگذاری کرد.

این نانوذرات همراه با سایر نانوذرات حاوی mRNA که برای آنزیم cas9 کدگذاری شده بود، به موش‌ها تزریق شد.

این تحقیق بیشتر بر روی یک ژن موسوم به "Pcsk9" تمرکز داشت که سطح کلسترول را تنظیم می‌کند و در برخی از اختلالاتی که می‌تواند منجر به افزایش کلسترول مضر شود، تاثیرگذار است.

این تیم موفق به از بین بردن ژن در بیش از 80 درصد از سلول‌های کبدی، کاهش پروتئین Pcsk9 به سطح غیرقابل تشخیص و به عنوان یک محصول جانبی، کل میزان کلسترول در این موش‌ها تا 35 درصد کاهش یافت.

اندرسون می‌گوید: من فکر می‌کنم داشتن یک نانوذره کاملا مصنوعی که می‌تواند ژن ها را به طور خاص خاموش کند، می‌تواند یک ابزار قدرتمند نه تنها برای Pcsk9 بلکه برای سایر بیماری‌ها نیز باشد. کبد یک بافت واقعا مهم است و همچنین منبع بیماری برای بسیاری از مردم است. اگر شما می‌توانید دی‌ان‌ای کبد خود را در حالی که هنوز از آن استفاده می‌کنید، مجددا برنامه‌ریزی کنید، ما فکر می‌کنیم بیماری‌های بسیاری وجود دارد که می‌تواند درمان شود.

دانشمندان در حال حاضر در حال بررسی این هستند که چگونه این تکنیک می‌تواند به چنین بیماری‌هایی غلبه کند.

این مطالعه در مجله Nature Biotechnology منتشر شده است.