Duchenne Musküler Distrofisinde CRISPR Mucizesi

Kas bütünlüğünü ve işlevini koruyan bir protein olan distrofini kodlayan gendeki mutasyonlar, Duchenne musküler distrofisine (DMD) neden olur. DMD, çocuklarda en yaygın ölümcül genetik hastalıktır. DMD'nin deltaE50-MD köpek modeli, insan DMD genindeki bir "hotspot" a karşılık gelen bir mutasyonu barındırır.

UT Southwestern Medical Center araştırmacıları yaptıkları yeni bir çalışmada, köpeklerde DMD ilerlemesini durdurmak için CRISPR gen düzenlemesi yöntemini kullanmışlardır. DMD'li köpeklerin kas liflerinde eşi görülmemiş bir iyileşme gözlenmiştir. Araştırmacılar, kas ve kalp dokusunda distrofini normal düzeylerin %92'sine kadar geri kazanmak için tek kesim (single-cut) gen düzenleme tekniğini kullanmışlardır.

Araştırmacılar, DMD hastalarında en sık görülen mutasyon tipini paylaşan dört köpekte bu tekniği uygulamışlardır. Distrofin genini oluşturan 79 ekzondan biri olan ekzon 51'e CRISPR gen düzenleme bileşenlerini sunmak için zararsız bir adenovirüs kullanılmıştır. İntramüsküler verildikten 6 hafta sonra (n = 2) ve sistemik, verildikten 8 hafta sonra (n = 2) distrofin protein ekspresyonu incelenmiştir.

Dolaşım ve Solunum için Asgari Distrofin

CRISPR ile düzenlenmiş ekzon ile birkaç hafta içinde eksik protein, vücudun tamamında kas dokusunda restore edilmiştir. Sistemik verildikten sonra, iskelet kasında distrofin, kas tipine bağlı olarak normalin %3 ila %90'ı arasında değişen seviyeye gelmiştir. Kardiyak kasta, en yüksek dozu alan köpeğin distrofin düzeyleri normalin % 92'sine ulaşmıştır. Tedavi edilen köpeklerde ayrıca gelişmiş kas histolojisi görülmüştür.

Bilim adamları tarafından, hastalara kayda değer bir fayda sağlanabilmesi için en az %15'lik bir barajın gerekli olduğunu tahmin edilmektedir. DMD'li çocukların kalplerinin pompalama gücünü kaybettiğini ve diyaframlarının nefes almak için çok zayıf hale geldiğini ve bu nedenle, bu cesaret verici distrofin ekspresyon seviyesinin bu semptomları engelleyeceğini düşündüklerini belirtmişlerdir.

Araştırmacılar, mutasyona uğramış DNA'nın stratejik noktalarında tek kesimler yaparak farelerde ve insan hücrelerinde DMD mutasyonlarını düzeltmişlerdir. Distrofin seviyelerinin sabit kalmasını ve gen düzenlemelerinin olumsuz yan etkilere sahip olmamasını sağlamak için uzun dönem çalışmalar yürüteceklerini aktarmışlardır.