گام اساسی دانشمندان در جهت ژن درمانی سندرم آنجلمن

نوزادانی که با یک نسخه ناقص از ژن UBE3A متولد می شوند ، دچار سندرم آنجلمن می شوند ، که تقریبا یک اختلال عصبی بدون درمان است. اکنون ، برای اولین بار ، دانشمندان نشان داده اند که ویرایش ژن و تکنیک های ژن درمانی می تواند برای درمان نقایص ژنتیکی در یک مدل حیوانی از سندرم آنجلمن استفاده شود.

مطالعه منتشر شده در Nature و به سرپرستی نویسنده ارشد Mark Zylka ، مدیر مرکز علوم اعصاب UNC  زمینه های مهمی را برای درمان یک بیماری طولانی مدت یا درمان سایر اختلالات تک ژنی فراهم می کند. برای. زیلکا گفت: “مطالعه ما نشان می دهد که چگونه علائم متعدد مرتبط با سندرم آنجلمن با ژن درمانی CRISPR-Cas9 قابل درمان است.” “و ما اکنون این موضوع را با کمک پزشکان در UNC-Chapel Hill دنبال می کنیم.”

سندرم آنجلمن در اثر حذف یا جهش نسخه مادری ژن رمزگذار پروتئین یوبی کویتین لیگاز E3A (UBE3A) ایجاد می شود. نسخه پدری UBE3A به طور معمول در سلول های عصبی خاموش می شود ، بنابراین از دست دادن UBE3A مادر منجر به عدم وجود کامل آنزیم UBE3A در اکثر مناطق مغز می شود. این بسیار مهم است زیرا آنزیم پروتئین ها را برای تخریب هدف قرار می دهد ، فرایندی که عملکرد طبیعی سلول های مغز را حفظ می کند. هنگامی که این روند به اشتباه پیش می رود ، نتیجه آن سندرم آنجلمن است ، یک اختلال مغزی با علائمی که شامل ناتوانی های فکری و رشدی شدید ، تشنج و مشکلات گفتار ، تعادل ، حرکت و خواب است.

اعضای آزمایشگاه زیلکا ، از جمله جاستین ولتر و جولیا فراگولا قصد داشتند روشی را برای استفاده از CRISPR-Cas9 برای بازگرداندن آنزیم UBE3A به سطح نرمال با ایجاد اختلال در RNA آنتی سنس حس در نظر بگیرند. داده های اولیه در کشت های سلولی امیدوارکننده بود و زیلکا کمک هایی از NIH ، بنیاد سندرم آنجلمن و بنیاد سیمونز دریافت کرد تا یافته های خود را در نورون های انسانی و در مدل موش بیماری آزمایش کند.

از آنجا که UBE3A برای رشد طبیعی مغز ضروری است ، درمان زودرس بسیار حیاتی است . استفاده از یک ژن درمانی ویروس مرتبط با آدنو (AAV) برای رساندن پروتئین Cas9 به مغز موش های جنینی است. محققان دریافتند که درمان جنینی و زودرس پس از زایمان باعث نجات فنوتیپ های جسمی و رفتاری می شود که نقص اصلی موجود در بیماران مبتلا به سندرم آنجلمن را مدل می کند.  

به عنوان بخشی از مطالعه Nature ، محققان همچنین دریافتند که ژن درمانی با ادغام وکتورهای دارای آنتی سنس آر ان ای در ژنوم و در مکانهای برش داده شده توسط CRISPR-Cas9 اتفاق می افتد. می توان از این به اصطلاح “دام ژنی” برای ایجاد اختلال در عملکرد سایر RNA های طولانی غیررمزگذار و ژن های دیگر بهره برد.

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/10/201021112346.htm