การศึกษาแสดงให้เห็นคำมั่นสัญญาในการรักษาโรคทางพันธุกรรมในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในระหว่างการพัฒนาของทารกในครรภ์ในช่วงสามเดือนแรกของการตั้งครรภ์
A ทางพันธุกรรม ความผิดปกติคือภาวะหรือโรคที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงหรือการกลายพันธุ์ที่ผิดปกติใน DNA ของบุคคลในยีน ของเรา ดีเอ็นเอ ระบุรหัสที่จำเป็นสำหรับการสร้างโปรตีนซึ่งจะทำหน้าที่ส่วนใหญ่ในร่างกายของเรา แม้ว่าส่วนหนึ่งของ DNA ของเราจะมีการเปลี่ยนแปลงในทางใดทางหนึ่ง แต่โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับส่วนนั้นก็ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติอีกต่อไป ขึ้นอยู่กับว่าการเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นที่ใด อาจมีผลเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย หรืออาจเปลี่ยนแปลงเซลล์มากจนสามารถนำไปสู่ ทางพันธุกรรม ความผิดปกติหรือการเจ็บป่วย การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิดจากข้อผิดพลาดในการจำลองดีเอ็นเอ (การทำซ้ำ) ในระหว่างการเจริญเติบโต หรือปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม วิถีชีวิต การสูบบุหรี่ และการสัมผัสกับรังสี ความผิดปกติดังกล่าวจะถูกส่งต่อไปยังลูกหลานและเริ่มเกิดขึ้นเมื่อทารกกำลังพัฒนาในมดลูกของมารดา และถูกเรียกว่า 'ความพิการแต่กำเนิด'
ความพิการแต่กำเนิดอาจมีเพียงเล็กน้อยหรือรุนแรงมาก และอาจส่งผลต่อรูปลักษณ์ การทำงานของอวัยวะ และพัฒนาการทางร่างกายหรือจิตใจบางประการ เด็กนับล้านคนเกิดมาพร้อมกับความจริงจังทุกปี ทางพันธุกรรม เงื่อนไข. ข้อบกพร่องเหล่านี้สามารถตรวจพบได้ในระหว่างตั้งครรภ์เนื่องจากจะเห็นได้ชัดภายในสามเดือนแรกของการตั้งครรภ์เมื่ออวัยวะต่างๆ ยังคงก่อตัวอยู่ มีเทคนิคที่เรียกว่าการเจาะน้ำคร่ำเพื่อการตรวจจับ ทางพันธุกรรม ความผิดปกติของทารกในครรภ์โดยการตรวจน้ำคร่ำที่สกัดจากมดลูก อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะมีการเจาะน้ำคร่ำ แต่ก็ยังไม่สามารถรักษาได้เนื่องจากไม่มีทางเลือกในการแก้ไขใดๆ ก่อนทารกเกิด ข้อบกพร่องบางอย่างไม่เป็นอันตรายและไม่ต้องการการแทรกแซง แต่บางส่วนอาจมีลักษณะร้ายแรงและอาจต้องได้รับการรักษาในระยะยาวหรืออาจทำให้ทารกเสียชีวิตได้ ข้อบกพร่องบางอย่างสามารถแก้ไขได้ไม่นานหลังคลอด เช่น ภายในหนึ่งสัปดาห์ แต่ส่วนใหญ่จะสายเกินไปสำหรับการรักษา
บ่ม ทางพันธุกรรม สภาพของทารกในครรภ์
เป็นครั้งแรกที่มีการใช้เทคนิคการแก้ไขยีนแบบปฏิวัติเพื่อรักษา 'ทางพันธุกรรม ความผิดปกติในหนูในระหว่างการพัฒนาของทารกในครรภ์ในมดลูกในการศึกษาโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนและมหาวิทยาลัยเยล เป็นที่ทราบกันดีว่าในระหว่างการพัฒนาระยะแรกในเอ็มบริโอ (ในช่วงสามเดือนแรกของการตั้งครรภ์) มีเซลล์ต้นกำเนิดจำนวนมาก (เซลล์ประเภทที่ไม่แตกต่างกันซึ่งอาจกลายเป็นเซลล์ชนิดใดก็ได้เมื่อเจริญเติบโตเต็มที่) ที่ถูกแบ่งตัวในอัตราที่รวดเร็ว นี่คือจุดเวลาที่เกี่ยวข้องโดยที่ ทางพันธุกรรม การกลายพันธุ์หากได้รับการแก้ไขจะลดผลกระทบของการกลายพันธุ์ต่อการพัฒนาของตัวอ่อนสู่ทารกในครรภ์ มีโอกาสเกิดอาการรุนแรงได้ ทางพันธุกรรม อาการสามารถรักษาให้หายขาดได้และทารกเกิดมาโดยไม่มีความบกพร่องแต่กำเนิดโดยไม่ได้ตั้งใจ
ในการศึกษานี้ตีพิมพ์ใน การสื่อสารธรรมชาติ นักวิจัยได้ใช้เทคนิคการแก้ไขยีนที่ใช้กรดนิวคลีอิกเปปไทด์ เทคนิคนี้เคยใช้มาก่อนในการรักษาเบต้าธาลัสซีเมีย – ก ทางพันธุกรรม ความผิดปกติของเลือดที่ทำให้ฮีโมโกลบิน (HB) ในเลือดลดลงอย่างมาก ซึ่งส่งผลต่อการส่งออกซิเจนตามปกติไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกาย ส่งผลให้เกิดความผิดปกติอย่างรุนแรง ในเทคนิคนี้ โมเลกุลสังเคราะห์ที่มีลักษณะเฉพาะที่เรียกว่ากรดนิวคลีอิกของเปปไทด์ (PNA) (ทำจากส่วนผสมของโปรตีนแกนหลักสังเคราะห์กับ DNA และ RNA) ได้ถูกสร้างขึ้น จากนั้นอนุภาคนาโนจะถูกนำมาใช้เพื่อขนส่งโมเลกุล PNA เหล่านี้พร้อมกับ DNA ผู้บริจาคที่ "มีสุขภาพดีและเป็นปกติ" ไปยังตำแหน่งของ ทางพันธุกรรม การกลายพันธุ์ ความซับซ้อนของ PNA และ DNA ระบุการกลายพันธุ์ที่กำหนด ณ ตำแหน่งหนึ่ง จากนั้นโมเลกุล PNA จะจับและคลายซิปเกลียวคู่ของ DNA ที่กลายพันธุ์หรือผิดปกติ สุดท้าย DNA ผู้บริจาคจะจับกับ DNA ที่กลายพันธุ์และทำให้กลไกแก้ไขข้อผิดพลาดของ DNA เป็นไปโดยอัตโนมัติ ความสำคัญหลักของการศึกษาครั้งนี้คือ ทำในทารกในครรภ์ ดังนั้น นักวิจัยจึงต้องใช้วิธีการที่คล้ายคลึงกับการเจาะน้ำคร่ำ โดยใส่ PNA complex เข้าไปในถุงน้ำคร่ำ (น้ำคร่ำ) ของหนูตั้งครรภ์ที่ทารกในครรภ์กำลังอุ้มทารกในครรภ์ ยีน การกลายพันธุ์ที่ทำให้เกิดเบตาธาลัสซีเมีย หลังจากฉีด PNA หนึ่งครั้ง การกลายพันธุ์ 6 เปอร์เซ็นต์ได้รับการแก้ไข หนูเหล่านี้แสดงอาการของโรคดีขึ้น กล่าวคือ ระดับของฮีโมโกลบินอยู่ในช่วงปกติ ซึ่งสามารถตีความได้ว่าเป็นหนูที่ 'รักษา' ภาวะดังกล่าว พวกเขายังแสดงอัตราการรอดชีวิตเพิ่มขึ้น การฉีดนี้อยู่ในขอบเขตที่จำกัด แต่นักวิจัยหวังว่าอัตราความสำเร็จจะสูงขึ้นหากฉีดหลายครั้ง
การศึกษามีความเกี่ยวข้องเพราะไม่มีการจดบันทึกเป้าหมายและมีเพียง DNA ที่ต้องการเท่านั้นที่ได้รับการแก้ไข เทคนิคการตัดต่อยีน เช่น CRISPR/Cas9 แม้ว่าจะง่ายต่อการใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัย แต่ก็ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ เพราะมันตัด DNA และทำให้เกิดข้อผิดพลาดนอกสถานที่เนื่องจากสร้างความเสียหายต่อ DNA ปกติที่อยู่นอกเป้าหมายเช่นกัน เนื่องจากข้อจำกัดนี้ จึงไม่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการออกแบบการบำบัด เมื่อพิจารณาถึงปัจจัยนี้ วิธีการที่แสดงในการศึกษาปัจจุบันจะผูกมัดกับ DNA เป้าหมายเท่านั้นและทำการซ่อมแซมและแสดงข้อผิดพลาดนอกสถานที่เป็นศูนย์ คุณภาพที่ตรงเป้าหมายนี้ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการรักษา วิธีการดังกล่าวในการออกแบบปัจจุบันอาจใช้เพื่อ 'รักษา' เงื่อนไขอื่น ๆ ในอนาคต
***
{คุณสามารถอ่านรายงานการวิจัยต้นฉบับได้โดยคลิกลิงก์ DOI ที่ระบุด้านล่างในรายการแหล่งที่มาที่อ้างอิง}
แหล่งที่มา (s)
Ricciardi AS และคณะ 2018. ในการส่งมอบอนุภาคนาโนของมดลูกสำหรับการแก้ไขจีโนมเฉพาะไซต์ การสื่อสารธรรมชาติ. https://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2
***
