DNK i nauka: Oko 89 odsto genetskih efekata može biti uklonjeno

Novi način uređivanja životnog koda mogao bi da ispravi 89 odsto grešaka DNK koje izazivaju bolesti, tvrde američki naučnici.

Tehnologija, nazvana uređivanje u korenu (prime editing), opisana je kao „genetski procesor" koji bi mogao ponovo da ispiše genetski kod.

Korišćena je za ispravljanje genetskih mutacija u laboratoriji, poput onih koje izazivaju srpastu anemiju.

• Naučnici utvrdili da ne postoji „gej gen"
• Poklonila sam DNK - mogu li da je dobijem nazad
• Pronađena „DNK levorukih“ - koja menja strukturu mozga

Tim naučnika sa Brod instituta tvrdi da je tehnika „veoma prilagodljiva i precizna", ali ističu da je istraživanje tek u povoju.

Zar već ne možemo da uredimo DNK?

Uređivanje u korenu predstavlja najnoviji napredak u polju menjanja DNK, oblasti koja se razvija neverovatnom brzinom.

DNK je uputstvo za izgradnju i upravljanje našim telima. DNK je sastavni deo skoro svake ćelije u našim telima.

Mogućnost izmene DNK uz pomoć uređivanja gena već transformiše ovu oblast naučnog istraživanja, nagovešćujući revolucionarne promene u medicini, ali i podstičući moralna i etička pitanja, nakon što su geni pojedinih beba izmenjeni kako bi se zaštitile od HIV virusa.

Najviše pažnje privukla je tehnologija pod nazivom Crispr-Cas9, razvijena pre sedam godina.

Uz pomoć ove tehnike, DNK se skenira u potrazi za pravim mestom, a potom se, kao mikroskopskim makazama, sazeče.

To otvara mogućnost uređivanja DNK.

Ipak, ovakav način uređivanja DNK nije idealan i nekada isečeni delovi završe na pogrešnom mesto. Zbog toga je problematično koristiti ovu tehnologiju u medicini.

Ali ono što uređivanje u korenu obećava jeste preciznost.

Kako funkcioniše uređivanje u korenu?

U istraživanju, objavljenom u listu Nature, uređivanje u korenu je korišćeno kako bi se dodali ili obrisali delovi DNK; nalik ispravljanju štamparskih grešaka u jednom od tri milijarde slova koja čine ljudski genetski kod.

Jedan od istraživača, doktor Dejvid Liu, kaže da „uređivanje korena DNK možete da poredite sa programima za kucanje tekstova, koji mogu da pretraže DNK i precizno nađu deo koji žele da zamene."

„Uređivanje korena nudi veću fleksibilnost i preciznost."

Tehnologija se isprobava na genetskim sekvencama stvorenim u laboratoriji. Ima dve uloge - da pronađe deo koji želi da izmeni i da napravi željenu izmenu.

Ovo je upareno sa enzimom (zvanim reverzna transkriptaza) koji kopira bitne delove unutar DNK.

Tehnologiju su razvili istraživači sa Brod instituta MIT i Harvarda u Masačusetsu.

Kako uređivanje u korenu može da leči bolesti?

Osnovne jedinice građe DNK su četiri baze: adenin, citozin, gvanin i timin. Poznate su po inicijalima A, C, G i T.

Tri milijarde ovih slova čine kompletno uputstvo za stvaranje i održavanje ljudskog tela, ali čak i najmanje greške mogu dovesti do bolesti.

Mutacija koja je A pretvorila u T rezultira najčešćim oblikom bolesti srpastih ćelija.

Tej Sašova bolest, redak i fatalan poremećaj nerava, često je izazvana dodavanjem četiri dodatna slova u genetski kod.

Uređivanje u korenu je korišćeno kako bi se ispravile genetske greške na ljudskim ćelijama u laboratoriji.

Postoji oko 75.000 različitih mutacija koje mogu da izazovu bolesti kod ljudi. Doktor Liu procenjuje da ova tehnika ima potencijal da ispravi 89 odsto genetskih defekata.

U ostalih 11 odsto spadaju slučajevi kada ljudi imaju previše kopija gena ili kada čitav gen nedostaje.

„Uređivanje u korenu je pre početak, a ne kraj dugogodišnje želje naučnika da naprave promene u lancu DNK u živoj ćeliji ili organizmu, uključujući i potencijalne ljudske pacijente sa genetskim bolestima", kaže dr Liu.

Koliko vremena će biti potrebno?

Glavni izazov - kao i kod ostalih tehnika uređivanja gena - biće da se kreira bezbedna molekularna mašinerija sposobna da izvodi ove zahvate u ljudskom telu.

Pretpostavlja se da će prvi zahvati biti izvedeni kod bolesti, gde je moguće izvaditi ćelije iz tela, preraditi ih, proveriti da li su bezbedne i vratiti ih unutra.

To bi moglo da se primeni na neke od poremećaja krvi, poput srpastih ćelija ili talasemije, gde se koštana srž može izvaditi i vratiti nazad.

„Možda možemo da 'popravimo' razlike kod ljudi, povezane sa ovim bolestima, ali mogućnost da uradimo to u ispravnom tipu ćelije i na klinički ispravan način može da potraje", kaže dr Hilari Šepard sa Univerziteta u Oklendu.

Šta misle stručnjaci?

Profesor Robin Lovel Bedž, sa Fransis Krik univerziteta, izjavio je za BBC: „Ovo je odličan rad, tipičan pažljiv pristup Dejvida Liua.

„Zbog toga što se većina genetskih bolesti javlja zbog mutacija koje uređivanje u korenu može da ispravi, ovakve tehnike bi mogle da unaprede terapije za takve bolesti."

„Naravno, mnogo posla će biti potrebno kako bi se metode optimizirale i našao način da se delovi DNK efikasno zamene pre nego što to počne da se koristi u kliničkom lečenju pacijenata, ali je svakako ohrabrujuće."

Dr Helen Onil sa Univerzitetskog koledža u Londonu kaže: „Ovo istraživanje prikazuje ekspanziju alata za uređivanje genoma i pruža nam bolje i efikasnije mogućnosti".

Pratite nas na Fejsbuku i Tweets by bbcnasrpskom . Ako imate predlog teme za nas, javite se na [email protected]