Epigenomi redigeerija pärsib geene, mis põhjustasid surmaga lõppenud ajuhaigusi

Von Natur.wiki Autoren-Team

Ein molekulares Bearbeitungswerkzeug, das klein genug ist, um ins Gehirn geliefert zu werden, stoppt die Produktion von Proteinen, die Prionenkrankheiten verursachen. Erfahren Sie mehr über die Entdeckung von CHARM und seine potenzielle Anwendung bei neurodegenerativen Störungen.
Molekulaarne töötlemine, mis on piisavalt väike, et ajule toimetada, peatab prioonhaigusi põhjustavate valkude tootmise. Lisateavet võlu avastamise ja selle võimaliku kasutamise kohta neurodegeneratiivsetes häiretes. (Symbolbild/natur.wiki)

Charm on esimene samm ohutu ja tõhusa "üksiku ravi" väljatöötamisel haiguse -põhjustavate valkude taseme vähendamiseks, ütles Philadelphias Pennsylvania ülikooli bioinsener Madelynn Whittaker. Tulemused avaldati nüüd ajakirjas Science 1 /up>

"Süsteem lahendab olulised väljakutsed, millega endised epigeneetilised töötlemissüsteemid olid silmitsi," ütleb Whittaker, kes saatis kaasas oleva Perspektiiviartikkel teadus

prioonhaigused on põhjustatud valesti volditud prioonvalgudest (PRP -dest), mis kokku klomivad ja hävitavad neuronid. See võib põhjustada selliseid olekuid nagu saatuslik perekond unetu sündroom - haruldane geneetiline haigus, mis takistab inimestel magamist ja põhjustab surma. Kuigi prioonhaigused on ravimatud, on ravimid, mida nimetatakse antisense-oligonukleotiidideks (ASOS), näidanud paljutõotavaid tulemusi. Need lühikesed üheahelalised molekulid seostuvad vigaste messenger-RNA järjestustega ja suurendavad või vähendavad valgu ekspressiooni. Varasemad uuringud hiirte kohta, mis olid nakatunud valesti volditud versioonidega, on näidanud, et ASOS vähendab nende valkude ekspressiooni ja pikendavad eluiga

Aastal 2021, Jonathan Weissman, Cambridge'i Massachusettsi tehnoloogiainstituudi biokeemik ja tema Team Crisproff

uus toimetaja

Selle lahendamiseks arendavad Weissmanil ja tema meeskonnal võlu, mida molekulid nimetasid tsingi sõrmevalkudeks, et juhendada end geenide sihtimiseks. Need valgud on piisavalt väikesed, et neid AAV -vektoris manustada.

Teadlased muutsid võlu DNA metüültransferaaside molekulide komponentide värbamiseks ja aktiveerimiseks rakkudes ja kinnitavad metüülrühmi DNA-le, mis põhjustab sama muutust. See vähendab molekulide lisamisega seotud toksilisi toimeid väljastpoolt raku, ütles Weissman. "Ainus, mida me rakus oleme muutnud, oli tema võime väljendada prioonvalku," ütleb ta.

Kui teadlased andsid tervete hiirte ajule võlu, leidsid nad, et kogu aju PRP ekspressioon vähendas terapeutilise efekti jaoks vajaliku minimaalse taseme üle 80%-e. Weissman ja tema meeskond on ka sarmi konstrueerinud nii, et see lülitub välja pärast mängutöö lõpetamist, mis takistab tal iseenesest koopiaid teha, mis võib põhjustada kahjulikke kõrvaltoimeid.

Charmi meeskonda kuuluvad Sonia Vallabh ja tema abikaasa Eric Vallabh Miniikel, Prioniteadlane MITi laia instituudi ja Harvardi ülikooli Cambridge'is. Vallabh pärandas surmava pere magamata sündroomi taga oleva mutatsiooni ning kaksteist aastat tagasi muutsid Vallabh ja minisel materjali oma karjääri, et uurida haiguse ravi. Vallabh ütleb, et Charm toob talle "tohutu enesekindluse". See lisab, et ravimite areng on tavaliselt aeglane, kuid töö näitab, kui kiiresti saab uusi lähenemisviise õige meeskonnaga arendada. "See, mida saate lühikese aja jooksul saavutada, on uskumatu," ütleb Vallabh. "Alles kaks aastat tagasi ja kuu aega tagasi puutusime Jonathaniga esimest korda kokku koos töötada koos ja nüüd oleme siin."

Charmil on ka potentsiaal ravida muid ebanormaalsete valkude struktuurist põhjustatud haigusi, näiteks Parkinsoni ja Alzheimeri tõve. "Me teame, et epigeneetiline vaigistamine ei toimi iga geeni, vaid enamuse geenide jaoks," ütleb ta.

Texases Houstonis asuvas Rice ülikoolis epigenoomi töötlemisvahendid välja töötanud teadlane Jacob Goell on optimistlik, et võlu saab kliinikus ühel päeval maanduda. Kuid täiendav põhjalik töö on vajalik, et hinnata, kuidas tööriist ja nende loodud muudatusi interakteeruvad rakkude geneetilise masinaga, eriti pikematel perioodidel.

Järgmine samm on uurida, kuidas Charm töötab AAV -vektoris, mis võib sihtida inimese aju neuronitele. "See on järgmine suur väljakutse," ütleb ta.