Nacionalinių sveikatos institutų (NIH) mokslininkai sėkmingai sumažino vėlyvojo Tay-Sachs (LOT) ligos sunkumą žmogaus ląstelių kultūrose ir pelės modelį, naudojant naują genų redagavimo gydymą.
Daugelis yra reta Tay-Sachs ligos forma, turinti požymių ir simptomų, tokių kaip raumenų silpnumas, koordinacijos praradimas, raumenų spazmai ir kartais prarandama psichinė funkcija, pradedant nuo vėlyvos vaikystės iki pilnametystės. Panašūs sutrikimai, kuriems šis proveržis turi įtakos, yra GM1 gangliozidozė, Sandhoffo liga, Niemann-Pick liga, Krabbe liga ir Gaucher liga.
Daugelis yra genetinis sutrikimas, kurį sukelia heksa geno mutacija, sukelianti fermento, kuris yra labai svarbus, trūkumą, kad būtų galima suskaidyti riebią medžiagą smegenyse, žinomu kaip GM2 gangliozidu. Šios riebios medžiagos kaupimasis pažeidžia nervų ląsteles smegenyse ir nugaros smegenyse. Fermento kiekis, kurį vis dar gamina organizmas, turi įtakos ligos sunkumui ir pradžios amžiui.
Dislokuodami hexa geno pataisą, mokslininkai sugebėjo padidinti fermento, žinomo kaip beta-heksosaminidazės A, aktyvumą, atidėti simptomus ir žymiai išplėsti pelių modelio gyvenimo trukmę. Tyrimas paskelbtas Klinikinių tyrimų žurnalas.
„Turėdamas daug, nedidelis korekcija nueis ilgą kelią. Šiam redagavimui gali tekti tik padidinti fermento aktyvumą maždaug 10%, kad simptomai nebūtų blogesni ir pagerina jų gyvenimo kokybę”, – sakė popierinis autorius dr. Richardas Proia iš NIH nacionalinio diabeto ir virškinimo bei inkstų ligų instituto. „Mes supratome, kad įmanoma atverti duris į padidėjusį fermentų veiklą. Dabar turime išsiaiškinti, kaip tai padaryti žmogui.”
Mokslininkai mano, kad toks ikiklinikinio darbo lygis padėjo pagrindą, kuriuo galima kurti bandymus su žmonių dalyviais. Tyrėjų vertinimu, partijos turi įtakos apie 500 žmonių visame pasaulyje, ir šiuo metu jie turi apie 25 dalyvius vykstančiame tyrime NIH klinikiniame centre Bethesda mieste, Merilande. Šiame tyrime naudojamas žmogaus ląsteles padovanojo vienas iš dalyvių, kurie yra unikalūs, nes jos turi dvi mutavusio geno kopijas.
„Niekada nesu sutikęs tyrimo dalyvio, kuris buvo toks nekantraujantis ir entuziastingas, kad dalyvautų mokslinio proceso dalimi“, – sakė tyrimo autorė dr. Cynthia Tifft iš NIH nacionalinio žmogaus genomo tyrimų instituto. „Įkvepianti dirbti su žmogumi, kuris išlieka pozityvus ir įsitraukęs, kol šis sutrikimas apiplėšė juos savo kūno kontrole. Aš esu motyvuotas kasdien žinodamas, kad darbas, kurį mes darome, yra svarbus.”
Nors dabartinis proveržis dar nėra gydymas ar perspektyvus gydymas, tyrėjai mano, kad jie eina į galimą gydymą. Būsimuose tyrimuose bus tiriami geriausi genetinio redagavimo į centrinę nervų sistemą ir smegenis būdus.
Daugelyje kitų genų redagavimo tyrimų buvo naudojamas metodas, žinomas kaip su adeno ir susijęs virusas (AAV), kad DNR redaguotų į tikslines ląsteles. AAV yra neišvystytas virusas, kurį galima sukurti kaip pristatymo transporto priemonę, tačiau susiduria su daugelio suaugusiųjų, kurie jau galbūt sukūrė antikūnus prieš kai kurias įprastas viruso daleles, naudojamas tiekimo mechanizmui, problemas.
Kita kliūtis yra inžinerijos pristatymo būdas, galintis kirsti kraujo-smegenų barjerą-sritį, kurioje AAV vektoriams gali reikėti pagerinti.
Tyrėjai konkrečiai nukreipė daugybę šio tyrimo, nes kitos Tay-Sachs ligos formos įvyksta staiga. Infantilinė sutrikimo forma paprastai diagnozuojama per pirmuosius 3–6 gyvenimo mėnesius ir yra mirtina iki 4–5 metų. Žmonėms, kurių partija yra 4–6% beta-heksosaminidazės A fermento aktyvumo lygis, tuo tarpu kūdikiai neturi jokio aktyvumo fermente, todėl padidėja GM2 gangliozidas. Vaikai, kuriems diagnozuota nepilnamečių ligos forma, dažnai miršta paaugliams.
Yra žinoma, kad Hexa geno, sukeliančio Tay-Sachs ligą, mutacijos dažniau aptinkamos tam tikrose populiacijose, įskaitant Rytų ir Centrinės Europos žydų bendruomenes (Aškenazių žydus), tam tikrus Prancūzijos ir Kanados bendruomenes Kvebeke, Luizianos Cajun bendruomenėje ir senosios tvarkos amišų bendruomenėje Pensilvanijoje. Jungtinėse Valstijose nėščioms moterims ir jų partneriams dažnai atliekamas kraujo tyrimas, kad būtų galima nustatyti heksa geno pokyčių, sukeliančių Tay-Sachs ligą, nešiotojus.