Vývoj nástrojů pro úpravu genů, které umožňují specifické cílení a korekci mutací, je příslibem, že nám umožní opravit ty mutace, které způsobují genetická onemocnění. Tato technologie však již nějakou dobu existuje – pro její vývoj v roce 2020 byli klíčoví dva výzkumníci – a existuje jen několik případů, kdy byly úpravy genů použity k cílení na nemoci.
Jedním z důvodů je problém cílení na specifické buňky v organismu. Mnoho genetických onemocnění postihuje pouze určitý typ buněk, jako jsou červené krvinky při srpkovité anémii, nebo specifické tkáně. V ideálním případě, abychom omezili potenciální vedlejší účinky, bychom rádi zajistili, že provedeme dostatek úprav v postižené tkáni, aby došlo k efektu, a zároveň omezíme úpravy jinde, abychom omezili vedlejší účinky. Ale naše schopnost to udělat byla omezená. Navíc mnoho buněk postižených genetickými chorobami dozrálo a přestalo se dělit. Proto musíme buď donekonečna opakovat úpravy genů, nebo najít způsob, jak se zaměřit na populaci kmenových buněk, které produkují zralé buňky.
Ve čtvrtek výzkumný tým z USA uvedl, že provedl experimenty s úpravou genů zaměřené na prominentní genetickou chorobu: cystickou fibrózu. Jejich technologie se z velké části zaměřuje na tkáň nejvíce postiženou onemocněním (plíce) a vyskytuje se v populacích kmenových buněk, které produkují zralé plicní buňky, což zajišťuje stabilní účinek.
Buďte konkrétní
Základem nové práce je technologie, která dostává mRNA z mRNA vakcín COVID-19 do buněk. Nukleové kyseliny mRNA jsou velké molekuly, které obsahují mnoho nabitých kousků, což jim ztěžuje průchod přes membránu a vstup do buňky. Aby se tento problém vyřešil, vědci zabalili mRNA do bubliny lipidů, které by se pak mohly spojit s buněčnými membránami a vyprázdnit mRNA uvnitř buňky.
Výzkumníci poznamenávají, že tento proces má dvě velmi velké výhody: víme, že funguje, a víme, že je bezpečný. „Více než 1 miliarda dávek lipozomálních nanočásticových-mRNA vakcín COVID-19 byla po celém světě podána intramuskulární injekcí, což prokázalo trvalou vysokou bezpečnost a účinnost opakovaným dávkováním,“ napsali. (Jakmile je zajímavé porovnat pohled výzkumné komunity na mRNA vakcíny s konspiracemi, které jsou rozšířeny mezi veřejností.)
Je tu jeden velký faktor, který nezáleží na dodávání vakcíny, ale na editaci genů: nezáleží na tom, na které buňky se zaměřují. Pokud tedy chcete cílit na něco jako krevní kmenové buňky, musíte nějakým způsobem změnit molekuly tuku, aby se přednostně zaměřovaly na buňky, které si vyberete.
Existuje mnoho nápadů, jak to udělat, ale tým stojící za touto novou prací našel relativně jednoduchý nápad: změnit množství kladně nabitých lipidů na částici. V roce 2020 jsou Publikovaný papír Popisují vývoj lipidových nanočástic selektivního zaměřování orgánů (SORT). Standardně mnoho molekul tuku končí v játrech. Ale jak se procento pozitivně nabitých tuků zvyšuje, cílení se přesouvá na slezinu a poté na plíce.
Takže pravděpodobně, protože věděli, že mohou cílit na plíce, rozhodli se použít molekuly SORT k odeslání systému pro úpravu genů pro cystickou fibrózu, která primárně postihuje tuto tkáň a je způsobena mutacemi v jediném genu. I když je relativně snadné dostat věci do plic, je těžší je dostat do plicních buněk, protože tam jsou všechny hlen, řasinky a imunitní buňky určené k tomu, aby se postaraly o cizí předměty v plicích.
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
