Menggunakan teknik pengeditan basis DNA yang baru-baru ini dikembangkan, para peneliti memperbaiki gangguan penuaan yang dipercepat – ScienceDaily

Menggunakan teknik pengeditan basis DNA yang baru-baru ini dikembangkan, para peneliti memperbaiki gangguan penuaan yang dipercepat – ScienceDaily


Para peneliti telah berhasil menggunakan teknik penyuntingan DNA untuk memperpanjang umur tikus dengan variasi genetik yang terkait dengan progeria, penyakit genetik langka yang menyebabkan penuaan dini yang ekstrim pada anak-anak dan secara signifikan dapat memperpendek usia harapan hidup mereka. Studi tersebut dipublikasikan di jurnal Alam, dan merupakan kolaborasi antara Institut Penelitian Genom Manusia Nasional (NHGRI), bagian dari Institut Kesehatan Nasional; Institut Luas Harvard dan MIT, Boston; dan Pusat Medis Universitas Vanderbilt, Nashville, Tennessee.

DNA terdiri dari empat basa kimia – A, C, G, dan T. Progeria, yang juga dikenal sebagai sindrom progeria Hutchinson-Gilford, disebabkan oleh mutasi pada lamin A nuklir (LMNA) gen di mana satu DNA basa C diubah menjadi T. Perubahan ini meningkatkan produksi protein progerin toksik, yang menyebabkan proses penuaan yang cepat.

Sekitar 1 dari 4 juta anak didiagnosis dengan progeria dalam dua tahun pertama kelahiran, dan hampir semua anak ini mengalami masalah kesehatan di masa kanak-kanak dan remaja yang biasanya terkait dengan usia tua, termasuk penyakit kardiovaskular (serangan jantung dan stroke), rambut. kehilangan lemak, masalah tulang, kehilangan lemak subkutan dan kulit yang mengeras.

Untuk studi ini, para peneliti menggunakan terobosan teknik pengeditan DNA yang disebut pengeditan basa, yang menggantikan satu huruf DNA dengan yang lain tanpa merusak DNA, untuk mempelajari bagaimana mengubah mutasi ini dapat memengaruhi gejala mirip progeria pada tikus.

“Jumlah korban dari penyakit yang menghancurkan ini pada anak-anak yang terkena dampak dan keluarga mereka tidak dapat dilebih-lebihkan,” kata Francis S. Collins, MD, Ph.D., peneliti senior di Cabang Genomik Medis dan Genetika Metabolik NHGRI, direktur NIH dan penulis terkait di kertas. “Fakta bahwa satu mutasi spesifik menyebabkan penyakit pada hampir semua anak yang terkena membuat kami menyadari bahwa kami mungkin memiliki alat untuk memperbaiki akar penyebabnya. Alat ini hanya dapat dikembangkan berkat investasi jangka panjang dalam penelitian genomik dasar.”

Studi ini mengikuti tonggak sejarah baru-baru ini untuk penelitian progeria, karena Administrasi Makanan dan Obat AS menyetujui pengobatan pertama untuk progeria pada November 2020, obat yang disebut lonafarnib. Terapi obat memberikan perpanjangan hidup, tetapi ini bukan penyembuhan. Metode penyuntingan DNA dapat memberikan pilihan perawatan tambahan dan bahkan lebih dramatis di masa depan.

David Liu, Ph.D., dan labnya di Broad Institute mengembangkan metode pengeditan dasar pada tahun 2016, sebagian didanai oleh NHGRI.

“Pengeditan CRISPR, meski revolusioner, belum dapat membuat perubahan DNA yang tepat di banyak jenis sel,” kata Dr. Liu, penulis senior di makalah tersebut. “Teknik pengeditan dasar yang kami kembangkan adalah seperti fungsi temukan-dan-ganti dalam pengolah kata. Ini sangat efisien dalam mengubah satu pasangan basa ke yang lain, yang kami yakini akan ampuh dalam mengobati penyakit seperti progeria.”

Untuk menguji keefektifan metode pengeditan dasar mereka, tim awalnya bekerja sama dengan Progeria Research Foundation untuk mendapatkan sel jaringan ikat dari pasien progeria. Tim menggunakan editor dasar diLMNAgen dalam sel pasien dalam pengaturan laboratorium. Perawatan memperbaiki mutasi pada 90% sel.

“Progeria Research Foundation sangat senang dapat berkolaborasi dalam studi penting ini dengan kelompok Dr. Collins di NIH dan kelompok Dr. Liu di Broad Institute,” kata Leslie Gordon, MD, Ph.D., salah satu penulis dan direktur medis dari The Progeria Research Foundation, yang mendanai sebagian studi tersebut. “Hasil studi ini menyajikan jalur baru yang menarik untuk menyelidiki pengobatan baru dan penyembuhan untuk anak-anak dengan progeria.”

Menyusul keberhasilan ini, para peneliti menguji teknik penyuntingan gen dengan memberikan suntikan intravena tunggal dari campuran penyuntingan DNA ke hampir selusin tikus dengan mutasi penyebab progeria segera setelah lahir. Editor gen berhasil mengembalikan urutan DNA normal dari A(LMNA) gen dalam persentase yang signifikan dari sel di berbagai organ, termasuk jantung dan aorta.

Banyak dari jenis sel tikus masih mempertahankan urutan DNA yang dikoreksi enam bulan setelah pengobatan. Di aorta, hasilnya bahkan lebih baik dari yang diharapkan, karena sel yang diedit tampaknya telah menggantikan sel yang membawa mutasi progeria dan keluar dari kerusakan awal. Yang paling dramatis, umur tikus yang dirawat meningkat dari tujuh bulan menjadi hampir 1,5 tahun. Umur normal rata-rata tikus yang digunakan dalam penelitian ini adalah dua tahun.

“Sebagai seorang dokter-ilmuwan, sangat menarik untuk berpikir bahwa ide yang sedang Anda kerjakan di laboratorium mungkin benar-benar memiliki manfaat terapeutik,” kata Jonathan D. Brown, MD, asisten profesor kedokteran di Divisi Kedokteran Kardiovaskular di Pusat Medis Universitas Vanderbilt. “Pada akhirnya tujuan kami adalah mencoba mengembangkan ini untuk manusia, tetapi ada pertanyaan kunci tambahan yang perlu kami bahas terlebih dahulu dalam sistem model ini.”

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Result SGP

Author Image
adminProzen