Shumë shp invente me ndikim shpesh bashkojnë mjete ekzistuese në mënyra të reja. Për shembull, iPhone-i bashkoi telefonin, shfletuesin e internetit dhe kamerën, ndër shumë pajisje të tjera.
Të njëjtën gjë tani është e mundur të bëhet edhe në fushën e modifikimit të geneve. Në vend që të përdoren mjete të ndara për të redaktuar gjenet dhe për të rregulluar shprehjen e tyre, këto objektiva të ndryshme tani mund të kombinohen në një mjet të vetëm që mund të adresojë njëkohësisht dhe në mënyrë të pavarur sëmundje të ndryshme gjenetike në të njëjtën qelizë.
Në një artikull të ri në *Nature Communications*, kërkuesit në Qendrën për Inxhinierinë e Saktë për Shëndetin (CPE4H) në Shkollën e Inxhinierisë dhe Shkencave të Aplikuara të Universitetit të Pensilvanisë (Penn Engineering) përshkruajnë teknologjinë e perturbacionit gjenetik minimal dhe të shumëanshëm (mvGPT).
E aftë për të redaktuar me saktësi gjenet, aktivizuar shprehjen e geneve dhe shtypur gjenet të gjitha njëkohësisht, teknologjia hap dyer të reja për trajtimin e sëmundjeve gjenetike dhe për hetimin e mekanizmave themelorë të mënyrës se si funksionon ADN-ja jonë.
“Jo të gjitha sëmundjet gjenetike shkaktohen vetëm nga gabimet në kodin gjenetik vetë,” thotë Sherry Gao, profesore Asociate e Penn Compact në Inxhinierinë Kimike dhe Biomolekulare (CBE) dhe në Bioingjinieri (BE) dhe autore kryesore e artikullit. “Në disa raste, sëmundje me komponente gjenetike—si diabeti i tipit I—shkaktohen nga sa shumë ose sa pak shprehen disa gene.”
Një mjet, funksione të shumta
Në të kaluarën, adresimi i abnormaliteteve të shumta gjenetike të papër lidhura njëkohësisht—duke redaktuar një gen dhe shtypur një tjetër—do të kishte kërkuar mjete të ndryshme. “Ne donim të ndihmonim për të ndërtuar një platformë të vetme që mund të redaktonte me saktësi dhe efikasitet ADN-në dhe gjithashtu të aktivizonte dhe shtypte shprehjen e geneve,” thotë Tyler Daniel, student doktorature në laboratorin Gao dhe një nga autorët e parë të artikullit.
Platforma funksionon duke kombinuar një “Redaktor Kryesor” të përmirësuar, i aftë për të modifikuar sekuencat e ADN-së, me teknologji të shpikura më parë për të rritur dhe ulur shprehjen e geneve. “Të gjitha këto funksione janë ortogonale,” thotë Daniel. “Ato mund të ndodhin në mënyrë të pavarur nga njëra-tjetra në të njëjtën kohë.”
“Kjo nivel saktësie për modifikimin e sekuencave të ADN-së dhe shprehjen e geneve nuk ka qenë e mundur më parë,” vazhdon ai. “Çdo detyrë funksionon në mënyrë të pavarur. Është sikur të kishim marrë një makinë me një sistem navigimi të prishur dhe të rregullonim atë gabim ndërkohë që po rrisnim volumin në stereo dhe po ulëm kondicionerin e ajrit.”
Pushteti i modifikimit të saktë
Ekipi e testoi mvGPT në qeliza njerëzore të mëlçisë me një mutacion që shkakton sëmundjen e Wilson-it, duke arritur të redaktonte me sukses mutacionin ndërkohë që aktivizoi një gen të lidhur me trajtimin e diabetit të tipit I dhe shtypi një tjetër të lidhur me amiloidozën transtiretine. Në disa teste, mvGPT arriti të realizonte të tre detyrat me saktësi të lartë, duke demonstruar aftësinë e tij për të adresuar disa kushte gjenetike njëkohësisht.
Sepse mvGPT merr më pak hapësirë se tre mjete të ndara, sistemi është gjithashtu më i lehtë për t’u transportuar në qeliza. Kërkuesit treguan se mvGPT mund të dorëzohet përmes mënyrave të ndryshme, përfshirë fijet e mRNA-së dhe viruset që përdoren për të dorëzuar mjete të redaktimit të ADN-së.
“Kur keni një mjet të vetëm që mund të realizojë të gjitha këto gjëra njëkohësisht,” thotë Gao, “e bëni procesin shumë më të thjeshtë, sepse ka më pak makineri që duhet të dorëzoni në qelizë.”
Tani që teknologjia ka treguar premisa në qelizat njerëzore, kërkuesit planifikojnë të testojnë mvGPT në modelet e kafshëve dhe ndaj sëmundjeve të tjera me komponente gjenetike, përfshirë sëmundjet kardiovaskulare. “Sa më të avancuara të bëhen mjetet tona,” vazhdon Gao, “aq më shumë mund të bëjmë për të trajtuar sëmundjet gjenetike.”
