Badanie, opublikowane na łamach Journal of Experimental Medicine, opisuje nową formę edycji genomu opartą na CRISPR, która może potencjalnie korygować różne mutacje genetyczne powodujące choroby wzroku.
Barwnikowe zwyrodnienie siatkówki, które według szacunków upośledza wzrok u jednej na 4000 osób, może być spowodowane mutacjami w ponad 100 różnych genach. Rozpoczyna się dysfunkcją i śmiercią słabych światłoczułych pręcików, następnie rozprzestrzenia się na czopki niezbędne do widzenia kolorów, ostatecznie prowadząc do poważnej, nieodwracalnej utraty wzroku.
Edycja genomu była wcześniej stosowana do przywracania wzroku u myszy z genetyczną chorobą oczu, wrodzoną ślepotą Lebera, która atakuje nabłonek barwnikowy siatkówki, warstwę komórek nieneuronalnych w oku, która wspiera światłoczułe komórki fotoreceptorów pręcików i czopków. Jednak większość dziedzicznych form ślepoty, w tym barwnikowe zwyrodnienie siatkówki, jest spowodowana defektami genetycznymi samych fotoreceptorów.
Naukowcy starali się edytować genomy neuronalnych komórek siatkówki, zwłaszcza niezdrowych lub umierających fotoreceptorów, aby dostarczyć dowodów na potencjalne zastosowanie narzędzia do edycji genomu w leczeniu chorób siatkówki. Badanie przeprowadzili na myszach z barwnikowym zwyrodnieniem siatkówki spowodowanym mutacją w genie PDE6β, który koduje ważny enzym. Aby przywrócić widzenie myszom, zespół opracował nowy i bardziej wszechstronny system CRISPR o nazwie PESpRY, który można zaprogramować tak, aby korygował wiele różnych mutacji genetycznych, niezależnie od tego, gdzie w genomie występują.
System PESpRY, zaprogramowany tak, aby celował w zmutowany gen PDE6β, był w stanie skorygować mutację i przywrócić aktywność enzymu w siatkówkach dotkniętych chorobą myszy. W wieku czterech miesięcy siatkówki kontrolnych myszy z nieskorygowanym barwnikowym zwyrodnieniem siatkówki były cienkie i pozbawione fotoreceptorów pręcików. Ale myszy, u których skorygowano mutację genu PDE6β za pomocą systemu PESpRY, miały znacznie grubsze siatkówki zawierające liczne pręciki. Edycja genów zapobiegła śmierci fotoreceptorów pręcików i czopków oraz przywróciła normalne reakcje elektryczne na światło. Naukowcy przeprowadzili również szereg testów behawioralnych, które potwierdziły, że myszy poddane edycji genów zachowały wzrok nawet do późnego wieku. Myszy były w stanie znaleźć drogę przez wizualnie kierowany labirynt wodny prawie tak dobrze jak normalne, zdrowe myszy i wykazywały typowe ruchy głowy w odpowiedzi na bodźce wzrokowe.
Naukowcy twierdzą, że pozostaje jeszcze wiele do zrobienia, aby ustalić bezpieczeństwo i skuteczność systemu PESpRY u ludzi. Jednak badanie dostarcza istotnych dowodów na przydatność in vivo tej nowej strategii edycji genomu i jej potencjał w różnych kontekstach badawczych i terapeutycznych.
Źródło: Aao.org