Αποκατάσταση Επιβλαβών Μεταλλάξεων στα Ανθρώπινα Έμβρυα με «Χημική Χειρουργική»!

Οκτώβριος 7, 2017

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια τεχνική, γνωστή και ως «επεξεργασία βάσης», για πρώτη φορά σε ανθρώπινα έμβρυα, για να αλλάξουν ένα μόνο γράμμα σε ελαττωματικό γονίδιο.

*Με τον όρο «γράμμα» εννοούμε τις αζωτούχες βάσεις στο DNA  που είναι τέσσερις: κυτοσίνη C, γουανίνη G, θυμίνη T και αδενίνη A.

Ερευνητές στην Κίνα χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά μια διαδικασία που περιγράφεται ως «χημική χειρουργική» για να θεραπεύσει τις επιβλαβείς μεταλλάξεις στα ανθρώπινα έμβρυα.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ήταν δυνατή η αποκατάσταση ενός ελαττωματικού γονιδίου το οποίο προκαλεί σοβαρή διαταραχή του αίματος που ονομάζεται «Β-θαλασσαιμία» (είναι η γνωστή μας μεσογειακή αναιμία), η οποία μπορεί να προκληθεί από μία λανθασμένη γραφή στον κώδικα DNA.

Κανένα από τα έμβρυα που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα δεν προοριζόταν για εξωσωματική γονιμοποίηση, καθώς αυτό θα ήταν παράνομο στο Ηνωμένο Βασίλειο και σε πολλές άλλες χώρες.  Η έρευνα όμως αποδεικνύει ότι η μέθοδος, γνωστή στη γενετική ως «επεξεργασία βάσης», θα μπορούσε να είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για την πρόληψη κληρονομικών ασθενειών. Η «επεξεργασία βάσης» μετονομάστηκε σε «χημική χειρουργική» από τον εφευρέτη της, τον David Liu στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ.

Την περασμένη δεκαετία, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια σειρά ισχυρών εργαλείων για την επεξεργασία του γενετικού κώδικα, το πιο δημοφιλές από τα οποία ονομάζεται Crispr-Cas9. Η μέθοδος χρησιμοποιεί ένζυμα για να κάνει παρεμβάσεις ακριβείας σε ελαττωματικά γονίδια, τα οποία το σώμα μπορεί στη συνέχεια να επιδιορθώσει με το σωστό DNA.

Το 2015, οι επιστήμονες με επικεφαλής τον Junjiu Huang στο Πανεπιστήμιο Sun Yat-sen στο Guangzhou της Κίνας προσπάθησαν να χρησιμοποιήσουν το Crispr για να διορθώσουν τα ανώμαλα γονίδια «Β θαλασσαιμίας» σε ανθρώπινα έμβρυα, χωρίς μεγάλη επιτυχία. Στην πρόσφατη, όμως προσπάθεια, η ίδια ομάδα στράφηκε στην μέθοδο της «επεξεργασίας βάσης».

Για να εκτελέσει τα πειράματα, ο Huang δημιούργησε πρώτα μια παρτίδα κλωνοποιημένων εμβρύων. Η ομάδα του πήρε κύτταρα δέρματος από ασθενείς με «Β-θαλασσαιμία», αφαίρεσε τους πυρήνες που περιέχουν DNA και τους έβαλε σε ωάρια δοτών που είχαν επίσης αφαιρέσει τους πυρήνες τους. Τα ωάρια αναπτύχθηκαν σε έμβρυα πρώιμης φάσης που έφεραν τη μετάλλαξη της «Β- θαλασσαιμίας».

Η «επεξεργασία βάσης» χρησιμοποιεί παρόμοια ένζυμα με το Crispre, αλλά αντί να «κόβει» ενδιαμέσως του διπλού κλώνου της έλικας DNA, τα ένζυμα αλλάζουν μεμονωμένα γράμματα ή βάσεις των G, T, A και C που αποτελούν τον γενετικό κώδικα. Για πολλούς ασθενείς με Β-θαλασσαιμία, η ασθένεια προκαλείται από μια μετάλλαξη που αλλάζει ένα Α με ένα G.

Γράφοντας στο περιοδικό «Protein and Cell», οι ερευνητές δήλωσαν ότι η νέα διαδικασία λειτούργησε σε κάποιο βαθμό. Οι άνθρωποι φέρουν δύο αντίγραφα ή αλληλόμορφα για κάθε γονίδιο και σε πολλές περιπτώσεις και οι δύο εκδόσεις πρέπει να είναι «υγιείς» για να αποφεύγονται οι ασθένειες. Στη μελέτη, η «επεξεργασία βάσης» επισκεύασε μόνο ένα ελαττωματικό γονίδιο και όχι αμφότερα, δημιουργώντας έτσι τα αποκαλούμενα «μωσαϊκά έμβρυα» που κουβαλούν τόσο φυσιολογικά όσο και μεταλλαγμένα κύτταρα. «Αυτό φαίνεται πολύ ελπιδοφόρο, αλλά όλα τα έμβρυα από τα οποία ήταν σε θέση να αποκτήσουν πληροφορίες από περισσότερα από ένα κύτταρα ήταν «μωσαϊκά έμβρυα», με μερικά κύτταρα να φέρουν και τα δύο μεταλλαγμένα αλληλόμορφα», δήλωσε ο Robin Lovell-Badge στο Francis Crick Institute στο Λονδίνο.

Η κινεζική ομάδα δεν θεωρεί ότι η διαδικασία είναι έτοιμη να χρησιμοποιηθεί στους ανθρώπους, ειδικά καθώς διαπίστωσαν ότι μερικές φορές δημιούργησε μεταλλάξεις αντί να τις διορθώσει.

Ωστόσο, οι ερευνητές προσβλέπουν στο θετικό ρόλο της επεξεργασίας των γονιδίων για την πρόληψη της μετάδοσης των κληρονομικών ασθενειών.

«Για πολλά χρόνια, λέγαμε ότι η άμεση επεξεργασία γονιδίων σε έμβρυα είναι μια κατάκτηση του μέλλοντος. Τώρα το μέλλον είναι εδώ και πρέπει να εξετάσουμε πολλά», δήλωσε ο Darren Griffin, γενετιστής στο Πανεπιστήμιο του Kent. «Η ίδια η έρευνα αντιπροσωπεύει μια σημαντική τεχνική πρόοδο, επειδή αντί να χρησιμοποιήσει την κλασική τεχνολογία Crispr, που αναφέρθηκε προηγουμένως, η τρέχουσα τεχνολογία «επεξεργασίας βάσης» είναι μια προσαρμογή που μεταβάλλει χημικά τις ίδιες τις βάσεις DNA.

«Ενώ αυτό είναι αναμφισβήτητα μια πολύ σημαντική πρόοδος, είναι σημαντικό να μην παρασυρθούμε στην ευρεία χρήση του εάν τεθεί σε κλινική πρακτική. Ένα έμβρυο θα πρέπει πρώτα να διαγνωσθεί ως μη φυσιολογικό, έπειτα να εφαρμοστεί η «επεξεργασία βάσης» και στη συνέχεια να γίνει εκ νέου διάγνωση για να βεβαιωθούμε ότι είχε δουλέψει. Αυτή θα ήταν μια πολύ δαπανηρή διαδικασία…

«Εν τω μεταξύ, οι ηθικές προεκτάσεις της επεξεργασίας των γονιδίων στα έμβρυα χρειάζονται μια ενδελεχή εξέταση, στην οποία η ασφάλεια είναι πρωταρχικής σημασίας.»

Πηγή: www.theguardian.com

 

Αλέξανδρος Δ. Τζεφεράκος
Μαιευτήρας – Γυναικολόγος
Επιστημονικός Διευθυντής στην
«ΜΟΝΑΔΑ ΕΞΩΣΩΜΑΤΙΚΗΣ ΓΟΝΙΜΟΠΟΙΗΣΗΣ ΡΕΑ»
Μαιευτήριο «ΡΕΑ»