Beta Talasemi Tedavisinde Gen Düzenleme Teknolojisi

Carnegie Mellon Üniversitesi ve Yale Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, ilk kez bir fare modelinde genetik durumu başarılı bir şekilde tedavi etmek için bir gen düzenleme tekniğini kullandılar. Nature Communications'da yayınlanan bulgular, fetal gelişim sırasında genetik rahatsızlıkların tedavisine yönelik araştırmalar için umut verici yeni bir yol sunmaktadır. Her yıl ciddi genetik bozukluklar ya da doğum kusurlarıyla 8 milyon çocuk doğar. Amniyosentez kullanılarak hamilelik sırasında genetik bozukluklar sıklıkla saptanabilir, ancak doğumdan önce bu genetik koşulları düzeltmek için halen bir tedavi seçeneği yoktur.

Embriyonik gelişimin erken döneminde, hızlı bir şekilde bölünen çok sayıda kök hücre mevcuttur. Eğer genetik bir mutasyonu erken dönemde düzeltebilirsek, mutasyonun fetal gelişim üzerindeki etkisini iyileştirebilir, ve gelecekte ortaya çıkması olası hastalıkların önüne geçebiliriz. Bu çalışmada, araştırmacılar daha önce yetişkin farede hemoglobinin azalmış üretimi ile sonuçlanan bir genetik kan bozukluğu olan beta talasemi tedavisi için kullandıkları bir peptit nükleik asit bazlı gen düzenleme tekniği kullandılar. Peptit nükleik asitleri, sentetik bir protein omurgasını DNA ve RNA'da bulunan nükleobazlarla birleştiren sentetik moleküllerdir. Bu çalışmada kullanılan PNA'lar, PNA biliminin önde gelen merkezi olan Carnegie Mellon Nükleik Asit Bilim ve Teknolojisi Merkezi'nde (CNAST) oluşturuldu. FDA onaylı bir nanopartikül kullanarak, verici DNA ile eşleştirilmiş PNA moleküllerini bir genetik mutasyon alanına gönderir. PNA-DNA kompleksi belirlenen bir mutasyonu tanımladığında, PNA molekülü DNA'ya bağlanır ve iki şeridini açar. Verici DNA, hatalı DNA ile bağlanır ve hücrenin DNA onarım yollarını harekete geçirerek hatayı düzeltmesini sağlar.

Beta Talasemi Semptomlarında Dramatik Düzelme

Mevcut çalışmada, araştırmacılar, fetüslerde beta talasemiye neden olan beta-globin geninde bir mutasyon taşıyan hamile farelerin amniyotik sıvısına PNA kompleksini enjekte etmek için amniyosentez benzeri bir teknik kullandılar. Gebelik sırasında PNA'nın sadece bir enjeksiyonu ile, araştırmacılar mutasyonların yüzde 6'sını düzeltebildiler. Bu yüzde 6'lık düzeltme, farelerin beta talasemi semptomlarında dramatik düzelmelere neden olmak için yeterliydi. UTR sırasında PNA kullanılarak tedavi edilen fareler, normal aralıkta olan hemoglobin seviyelerine, daha az dalak büyümesine ve daha uzun hayatta kalma oranlarına sahip oldular. Araştırmacılar, tekniklerinin, gebelik döneminde birden çok kez uygulanırsa, daha yüksek başarı oranlarına ulaşabileceğini düşünüyor. Ayrıca tekniklerinin başka koşullara uygulanıp uygulanmayacağını da araştırmayı umuyorlar.