תסמונת דאון ו-CRISPR/Cas9 – פריצת דרך בתיקון גנטי
- BrainUp
- 20 ביולי
- זמן קריאה 2 דקות
קוראים יקרים! היום נתבונן במחקר פורץ דרך הפותח אופקים חדשים בהבנה ובתיקון פוטנציאלי של תסמונת דאון. מדענים מחפשים ללא הרף דרכים לשפר את איכות החיים, וההתקדמות בהנדסה גנטית מציעה תקווה משמעותית.
תסמונת דאון: מהי ומדוע היא חשובה?
תסמונת דאון היא מצב גנטי הנגרם על ידי נוכחות עותק נוסף, שלישי, של כרומוזום 21 (טריזומיה 21). זוהי הפרעת הכרומוזומים הנפוצה ביותר הקיימת לחיים, המופיעה בכ-1 מכל 700 לידות חי. חומר גנטי נוסף זה משפיע על ההתפתחות ויכול להוביל להבדלים קוגניטיביים.
CRISPR/Cas9: "המספריים הגנטיים" בפעולה
טכנולוגיית CRISPR/Cas9, הידועה כ"מספריים גנטיים", מאפשרת למדענים "לערוך" DNA בדיוק רב. התקדמות אחרונה הדגימה את היתכנות השימוש במערכת CRISPR/Cas9 כדי לחסל כרומוזומים שלמים על ידי גרימת ביקועים ממוקדים במספר אתרים לאורך כרומוזומים הומולוגיים. זהו סולל את הדרך להתערבויות טיפוליות המכוונות לסיבה הגנטית הבסיסית של הפרעות כמו טריזומיה 21.
מחקר יפני: סילוק ממוקד של כרומוזום 21
חוקרים מיפן (Ryotaro Hashizume ועמיתיו) עשו צעד משמעותי קדימה. הם פיתחו שיטה ספציפית-לאלל המאפשרת לסלק באופן סלקטיבי את העותק הנוסף של כרומוזום 21 מתאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים (iPS cells) ופיברובלסטים אנושיים עם טריזומיה 21.
איך זה עובד?
המדענים הצליחו "לחתוך" כרומוזום "מיותר" ספציפי שנבחר מראש, מבלי לפגוע בשני העותקים האחרים החיוניים לקיום התא. זה קריטי מכיוון שלעיתים קרובות גנים מסוימים על כרומוזום 21 מציגים ביטוי שונה בין אללים ממוצא הורי, וחשוב להימנע מהפרעות הטבעה פוטנציאליות.
שיפור היעילות: המחקר הראה כי מספר אתרי הביקוע ושיעור סילוק הכרומוזומים המתאים היו פרופורציונליים. יתר על כן, דיכוי זמני של גנים המעורבים בתגובת תיקון נזקי DNA (כמו LIG4 ו-POLQ) שיפר משמעותית את קצב אובדן הכרומוזומים.
שחזור תפקודי התא: לאחר סילוק הכרומוזום העודף, התאים לא רק שרדו אלא גם שחזרו באופן הפיך את תפקודיהם הנורמליים. פרופילי ביטוי הגנים שוחזרו, כאשר גנים בעלי ביטוי מוגבר היו קשורים לתהליכי התפתחות תאית, התפתחות מערכת העצבים, יצירת נוירונים ונוירוגנזה. כמו כן, בקווי תאים ששוחזרו נצפו שיפורים בשיעורי השגשוג והפחתה בייצור מיני חמצן תגובתיים (ROS), המעידים על שיפור בכושר התא.
ישימות רחבה: גישה זו הוכחה כיעילה לא רק בתאי גזע פלוריפוטנטיים, אלא גם בתאים ממוינים שאינם מתחלקים, כמו פיברובלסטים מהעור.
פרספקטיבות לעתיד
מחקר זה מהווה פריצת דרך משמעותית, המניחה את היסודות להתערבויות רפואיות מתוחכמות יותר עבור תסמונת דאון. אמנם עבודה רבה עוד לפנינו כדי להבטיח בטיחות ויעילות ליישום קליני, אך היכולת לסלק כרומוזום עודף באופן סלקטיבי ולשחזר תפקודי תא פותחת אפשרויות עצומות לפיתוח אסטרטגיות טיפוליות חדשות.
אנו ב-BrainUp עוקבים מקרוב אחר חדשות מסוג זה, שכן הן מעוררות בנו השראה בעבודתנו לפתיחת הפוטנציאל של כל ילד והתגברות על אתגרי התפתחות.
מקור: Ryotaro Hashizume et al. "Trisomic rescue via allele-specific multiple chromosome cleavage using CRISPR-Cas9 in trisomy 21 cells". PNAS Nexus, Volume 4, Issue 2, February 2025, pgaf022. זמין בכתובת:
תגובות