Gomă genică Nouă abordare de tratament pentru bolile cronice Interniști pe net
Cercetătorii de la Göttingen au dezvoltat un nou proces de inginerie genetică care poate fi utilizat pentru a șterge modificările epigenetice ale bolilor cronice.
Dificultățile de respirație, oboseala și retenția de apă sunt semne tipice de insuficiență cardiacă cronică sau insuficiență renală. Simptomele trec adesea neobservate sau sunt percepute ca fiind legate de vârstă, deoarece deteriorarea performanței organelor progresează lent. Cauza eșecului treptat al organelor în bolile cronice sunt așa-numitele "modificări epigenetice", acestea sunt modificări ulterioare ale elementelor de bază ale materialului genetic al unei celule: Anumite segmente genetice sunt inutilizabile prin modificări chimice, cum ar fi cuplarea chimică a grupărilor metil (metilarea ADN).
Cercetătorii de la Centrul de inimă al Centrului Medical Universitar Göttingen (UMG) au reușit acum să inverseze în mod deliberat modificarea epigenetică cauzatoare de boală într-un model animal (vezi (vezi Nature Communications, publicat online pe 29 august 2018). Grupul de proiect „Metabolizarea fosfatului mediat de ENPP3 în fibroza cardiacă” condus de Prof. Dr. Michael Zeisberg, Clinica pentru Nefrologie și Reumatologie la UMG, a folosit ceea ce este cunoscut sub numele de „foarfece genetice” pentru seria lor de experimente. Tehnologie CRISPR/Cas9 în jurul. „În loc să taie ADN-ul, tehnologia modificată poate fi folosită acum pentru a curăța un segment de genă de la modificare ca și cum ar fi cu o radieră”, relatează prof. Dr. Michael Zeisberg. Cu această terapie, metilațiile ADN specifice pot fi corectate chiar și în fibroblaste, care sunt responsabile de evoluția bolii și care sunt localizate în țesutul conjunctiv. Deoarece fibroblastele eliberează ADN modificat epigenetic, modificările epigenetice care cauzează boli pot fi detectate chiar în sânge. Modificările epigenetice care cauzează boli la rinichi sau la nivelul inimii pot fi identificate cu un simplu test de sânge și apoi corectate cu o terapie adaptată. Această metodă reprezintă o nouă abordare a tratamentului personalizat al insuficienței cardiace și insuficienței renale cronice.
„Rezultatele acestui studiu dau speranță că în viitor vom găsi încă o altă metodă eficientă pentru tratamentul de ex. insuficiența cardiacă este disponibilă. Această metodă deschide o gamă largă de utilizări posibile pentru a regla activitatea genelor individuale fără a fi nevoie să schimbe secvența genetică reală ”, spune prof. Dr. Gerd Hasenfuß, președintele centrului inimii.
Metoda CRISPR/Cas (CRISPR de la repetări scurte palindromice scurte intercalate, grupate de la CRISPR asociate) folosește un principiu care ajută bacteriile să scape de infecțiile cu virusuri. Proteina Cas9, cunoscută din bacterii, este direcționată în mod specific către orice locație ADN cu o sondă de ARN construită și utilizată acolo ca „foarfece” moleculare: Cas9 taie prin ADN dubla catenă în acest moment și face posibile modificările ulterioare ale ADN-ului.
„Pentru scopurile noastre, am modificat enzima Cas9 în așa fel încât să poată lega anumite segmente de gene, dar nu mai este capabilă să le taie. În schimb, enzima Cas9 modificată a fost acum cuplată cu o a doua enzimă, Tet3, care șterge modificarea epigenetică patogenă și restabilește starea normală ”, explică profesorul Zeisberg.
În studiu, aplicarea cu succes a acestei metode într-un model animal ar putea fi dovedită pentru prima dată. Cercetătorii au reușit să demonstreze că demetilarea țintită a unei singure gene (de exemplu Rasal1) în fibroblastele renale este suficientă pentru a atenua evoluția insuficienței renale. În prezent sunt în curs alte studii pentru a face enzima mai compactă și pentru a permite utilizarea acesteia la pacienți în viitor.
Sursa: Centrul Medical Universitar Göttingen - Universitatea Georg-August