Χρησιμοποιώντας το νέο ένζυμο γονίδιο επεξεργασίας CRISPR-Cpf1, οι ερευνητές στο UT Southwestern Medical Center επιδιόρθωσαν με επιτυχία μυϊκή δυστροφία Duchenne σε ανθρώπινα κύτταρα και σε ποντίκια στο εργαστήριο.
Η μυϊκή δυστροφία Duchenne εμφανίζεται σε περίπου 1 σε κάθε 5.000 αγόρια, σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων. Είναι μια προοδευτική νόσος που επηρεάζει τόσο τους σκελετικούς μύες όσο και τον καρδιακό μυ, με τους ασθενείς τυπικά να καταλήγουν πριν την ηλικία των 30 ετών λόγω καρδιακής ανεπάρκειας.
Η ομάδα του UT Southwestern είχε χρησιμοποιήσει προηγουμένως το σύστημα CRISPR-Cas9 σε ένα μοντέλο ποντικού της νόσου Duchenne. Στην τρέχουσα εργασία, χρησιμοποίησαν μια νέα παραλλαγή του συστήματος για την επισκευή του ελαττώματος τόσο ένα μοντέλο ποντικού όσο και σε ανθρώπινα κύτταρα .
«Πήραμε κύτταρα ασθενών που είχαν την πιο κοινή μετάλλαξη υπεύθυνη για μυϊκή δυστροφία Duchenne. Τα διορθώσαμε in vitro, αποκαθιστώντας την παραγωγή της δυστροφίνης, πρωτεΐνης που έλειπε στα κύτταρα. Το έργο αυτό μας δίνει ένα πολλά υποσχόμενο νέο εργαλείο στην εργαλειοθήκη CRISPR, “δήλωσε ο συγγραφέας Δρ Eric Olson, συν-διευθυντής του UT Southwestern Wellstone Muscular Dystrophy Cooperative Research Center. Η έρευνα εμφανίζεται στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances.
Το σύστημα CRISPR-Cpf1 διαφέρει από το CRISPR-Cas9. Το Cpf1 είναι πολύ μικρότερο από ό, τι το ένζυμο Cas9, το οποίο καθιστά ευκολότερη τη συσκευασία του μέσα σε ένα ιό και ως εκ τούτου διευκολύνει την παράδοσή του σε μυϊκά κύτταρα. Το σύστημα CRISPR-Cpf1 αναγνωρίζει επίσης μια διαφορετική αλληλουχία του DNA από το Cas9, το οποίο παρέχει μεγαλύτερη ευελιξία όσον αφορά τη χρήση. «Θα υπάρξουν μερικά γονίδια που μπορεί να είναι δύσκολο να επεξεργαστούν με Cas9 αλλά μπορεί να είναι ευκολότερο να τροποποιηθούν με Cpf1, ή το αντίστροφο. Οι δύο πρωτεΐνες έχουν διαφορετικές βιοχημικές ιδιότητες και αναγνωρίζουν διαφορετικές αλληλουχίες DNA, έτσι ώστε αυτές οι ιδιότητες να δημιουργήσουν περισσότερες επιλογές για γονιδιακή επεξεργασία»είπε ο Δρ Olson.
«Είτε παρακάμπτοντας την περιοχή μετάλλαξης ή ακριβώς επισκευάζοντας μια μετάλλαξη στο γονίδιο της μυϊκής δυστροφίας Duchenne, η επεξεργασία του γονιδιώματος με CRISPR-Cpf1 διορθώνει όχι μόνο τις μεταλλάξεις της δυστροφίας Duchenne , αλλά βελτιώνει επίσης τη συσταλτικότητα των μυών και τη μυική ισχύ», είπε η συν-συγγραφέας Δρ Rhonda Bassel-Duby, Καθηγήτρια Μοριακής Βιολογίας και Αναπληρώτρια Διευθύντρια του Κέντρου αναγεννητικής Ιατρικής Επιστήμης Hamon.