الثلاثاء، 7 يوليو 2015

وتهدف تقنية لخفض الطفرات المسببة للأمراض من البيض والأجنة


وأظهر الباحثون أنها يمكن أن تقلل من كمية الحمض النووي المسببة للأمراض في الميتوكوندريا، والتي هي قوى الخلوية.
مشروع قانون LONGCORE / المصدر العلوم
وأظهر الباحثون أنها يمكن أن تقلل من كمية الحمض النووي المسببة للأمراض في الميتوكوندريا، والتي هي قوى الخلوية.

وتهدف تقنية لخفض الطفرات المسببة للأمراض من البيض والأجنة


على الرغم من أن الباحثين لم تختبر بعد الأسلوب في الأجنة البشرية، وعمل "غير مسبوق"، ويقول عالم الأحياء الجزيئية ميخائيل اليكسييف من جامعة جنوب ألاباما في الجوال الذي لم يكن مرتبطا الدراسة. "إنها المرة الأولى هذا تم القيام به في الجنين".
الميتوكوندريا تنتج الطاقة التي القوى الخلايا. العضيات تحمل الحمض النووي الخاص بهم، منفصل عن DNA النووي الذي يحتوي على أكثر من جينات الخلية. هذا ليس نزوة الوحيد. التي ترث الحمض النووي الخاص بك من والدتك، لأن الجنين يحتفظ فقط الميتوكوندريا التي جاءت من البيض، وليس الحيوانات المنوية. ومع ذلك، حوالي واحد من 200 امرأة تحمل الحمض النووي معيب، ويمكن لأطفالهم بأمراض خطيرة أو مميتة مثل متلازمة التقيؤ الدوري، مما يؤدي إلى نوبات من الغثيان والتعب، ومتلازمة لي، الذي رضع تفقد تدريجيا القوة العضلية والسيطرة عليها.
أمراض الميتوكوندريا هي نادرة، لكنها غير قابل للعلاج حتى الآن. الباحثون بالتالي تطوير العديد من الطرق للتخلص من الحمض النووي خلل أو منع انتقالها إلى الأبناء إذا الأطباء يعرفون أمي تحمل عيوب في هذه العضيات. أسلوب واحد، الميتوكوندريا الحمض النووي العلاج البديل، ينطوي على نقل DNA النووي للأم من واحدة من بيضها داخل البويضة من امرأة لديها الحمض النووي الطبيعي. ثم يتم تخصيب البويضة المتلقية وزرعها في الأم. ومع ذلك، أثارت هذه التقنية جدلا. بعض العلماء يشككون سلامته، واعترضت الأخلاقيين لأن أي طفل إنتاج سيتضمن DNA من ثلاثة أشخاص. في وقت سابق من هذا العام، وافقت المملكة المتحدة الإجراء للمرضى ، وإدارة الغذاء والدواء النظر فيما إذا كان للسماح له في الولايات المتحدة.
بدلا من مبادلة الميتوكوندريا السيئة بأخرى جيدة، قرر فريق بقيادة عالم الأحياء التنموي خوان كارلوس Izpisua بيلمونت من معهد سالك للدراسات البيولوجية في سان دييغو، كاليفورنيا لتغيير انتقال DNA العضيات. واختبر الباحثون أولا حبلا RNA الذي يحمل تعليمات لصنع انزيم القص DNA وشريحة العنوان الذي توجه إلى الميتوكوندريا. إدراج حبلا إلى خلايا الميتوكوندريا يحفز على إنتاج إنزيم يعرف باسم نوكلياز التقييد، الذي يقطع الحمض النووي الخاطئ ويؤدي إلى تدميرها.
Izpisua بيلمونت وزملاؤه حقن الحمض النووي الريبي في البيض والأجنة في وقت مبكر من الفئران التي تأوي نوعين من الحمض النووي، مما يجعلها نموذج مناسب لاختبار الحد من تحور المرض. الإنزيم شرائح متنوعة واحد ولكنه يترك البعض سليمة. وخفضت تقنية وفرة وتنوع الحمض النووي المستهدفة في البيض والأجنة، كما كتب الباحثون اليوم في الخلية . لتحديد ما إذا كان أسلوب أذى الأجنة، زرع الباحثون بعض منهم في إناث الفئران. أعطت الحيوانات ولادة الجراء صحية، والتي أنتجت أيضا الشباب وضعها الطبيعي.
في هذه التجربة، وكانت كلا النوعين من الحمض النووي العادية. ولكن النتائج توضح أنه من الممكن أن يقلل انتقال واحد متنوعة الحمض النووي للجيل القادم.
إن تقنية نوكلياز تقييد يكون استخدام محدود، لاحظ الباحثون، لأنها ستعمل ضد تحور واحد فقط الذي يحدث في اثنين من أمراض الميتوكوندريا. حتى أنها تحولت إلى تقنية استهداف DNA الثانية، المعروفة باسم TALENs، التي يترتب عليها إحداث خلايا لانتاج الانزيمات التي تعمل معا مثل زوج من مقص لقطع DNA. يمكن للباحثين تخصيص هذه المقصات الجزيئية لشريحة أي تسلسل الحمض النووي يريدون.
عندما حقن الفريق RNA لTALENs الانزيمات في البيض الماوس التي تحتوي على نوعين من الحمض النووي، وانخفاض مماثل في مستويات من نوع واحد. لقياس ما إذا كان الأسلوب يمكن أن يقلل من الطفرات المسببة للأمراض الميتوكوندريا، أنشأ الباحثون خلايا الهجين من خلال الدمج بين البيض الماوس إلى الخلايا البشرية التي تأوي إما اثنين من العيوب المسببة للأمراض.أظهر الفريق أن تقنية TALENs انخفاض شديد في كميات DNA خلل في الخلايا الهجينة.
عيادات الخصوبة لديها بالفعل الخبرة اللازمة لتنفيذ كل الإجراءات RNA حقن، يقول Izpisua بيلمونت. على الرغم من أن أيا تقنية القضاء على DNA استهدافا من البيض أو الأجنة، التي ربما ليست ضرورية، كما يقول. معظم الناس عادة ما تحمل خليط من أصناف الحمض النووي، ونتائج المرض عند نسبة الحمض النووي "سيئة" تقع بين 60٪ و 95٪. وقال "نريد أن ينخفض ​​إلى ما دون مستوى للأمراض لتظهر"، ويقول اليخاندرو أوكامبو، وهي مرحلة ما بعد الدكتوراه في مختبر Izpisua بلمونت والمؤلف المشارك على الورق.
الخلية والبيولوجيا الجزيئية جيوفاني مانفريدي من كلية طب وايل كورنيل في مدينة نيويورك يعطي درجات عالية الدراسة. واضاف "انهم قد تنخفض كمية DNA متحولة إلى حد كبير في المستويات التي ... احتمال وجود المرض تكاد تكون معدومة." ويتوقع أن التقنيات لن يوجه الاعتراضات الأخلاقية من العلاج ببدائل الحمض النووي لأن "الحمض النووي لا يزال هو الأم. "
Izpisua بيلمونت وزملاؤه تختبر بالفعل ما إذا كانت تقنيات ستعمل وآمنة في البويضات البشرية والأجنة التخلص منها في عيادات الخصوبة.