Orgasme yang Segera Terjadi Pada Wanita Berhubungan Dengan Kaki Gelisah - ScienceDaily

Pendekatan baru untuk terapi gen dapat memperbaiki mutasi penyebab penyakit dalam gen – ScienceDaily


Pendekatan baru untuk pengeditan gen menggunakan sistem CRISPR / Cas9 melewati mutasi penyebab penyakit pada gen, memungkinkan pengobatan penyakit genetik yang terkait dengan gen tunggal, seperti fibrosis kistik, jenis anemia sel sabit tertentu, dan penyakit langka lainnya. Metodenya, yang dikembangkan dan diuji pada tikus dan kultur jaringan manusia oleh para peneliti di Penn State, melibatkan penyisipan salinan gen baru yang berfungsi penuh yang menggantikan gen yang bermutasi.

Bukti konsep untuk pendekatan ini dijelaskan dalam makalah yang muncul online 20 April di jurnal Terapi Molekuler.

Sistem CRISPR / Cas9 telah memungkinkan terapi gen baru yang menjanjikan yang dapat menargetkan dan memperbaiki mutasi penyebab penyakit pada suatu gen. Dalam proses ini, Cas9 – protein bakteri – memotong DNA di lokasi tertentu, di mana urutan genetik kemudian dapat diedit, dipangkas, atau urutan baru disisipkan sebelum DNA diperbaiki. Namun, ada dua batasan utama dalam strategi perbaikan saat ini. Pertama, strategi perbaikan umum, yang disebut “perbaikan yang diarahkan homologi”, membutuhkan penggunaan protein spesifik di dalam sel yang hanya ada selama pembelahan sel, yang berarti proses perbaikan gen tidak dapat digunakan di sebagian besar jaringan dewasa di mana pembelahan sel jarang terjadi.

“Tantangan kedua berasal dari fakta bahwa bahkan ketika suatu penyakit disebabkan oleh satu gen, itu dapat dihasilkan dari berbagai mutasi berbeda di dalam gen itu,” kata Douglas Cavener, profesor biologi di Penn State dan penulis senior makalah tersebut. . “Dengan perbaikan yang diarahkan pada homologi, kami perlu merancang dan menguji strategi untuk masing-masing dan setiap mutasi tersebut, yang bisa jadi mahal dan memakan waktu. Dalam studi ini, kami merancang pendekatan yang disebut Perbaikan Bypass Regulasi Kooptasi (CRBR), yang dapat digunakan dalam sel dan jaringan yang membelah dan tidak membelah dan untuk spektrum mutasi dalam gen. Pendekatan ini sangat menjanjikan untuk penyakit genetik langka yang disebabkan oleh satu gen, di mana waktu dan sumber daya yang terbatas biasanya menghalangi desain dan pengujian untuk banyak kemungkinan mutasi penyebab penyakit. “

CRBR memanfaatkan sistem CRISPR / Cas9 dan jalur perbaikan sel yang disebut “penggabungan ujung non-homolog” untuk memasukkan urutan genetik antara wilayah promotor gen yang bermutasi – urutan genetik yang mengontrol kapan dan di mana gen berfungsi – dan bagian gen yang bermutasi. Urutan yang baru disisipkan berisi versi kental dari gen normal yang digunakan untuk menggantikan versi yang bermutasi. Urutan terminator di akhir urutan yang disisipkan mencegah gen mutasi hilir yang tersisa digunakan. Karena CRBR tidak bergantung pada protein yang dibutuhkan oleh perbaikan yang diarahkan secara homologi, CRBR dapat digunakan di semua jenis jaringan dewasa.

“Pendekatan kami mengkooptasi promotor asli untuk sebuah gen,” kata Jingjie Hu, seorang mahasiswa pascasarjana di Penn State dan penulis pertama makalah tersebut. “Ini berarti bahwa gen yang baru disisipkan akan diekspresikan pada waktu yang sama dan pada tingkat yang sesuai di dalam sel sebagai gen yang digantikannya. Ini adalah keuntungan untuk jenis terapi gen lain, yang bergantung pada promotor eksternal untuk mendorong tingkat yang tinggi. ekspresi gen yang dapat menyebabkan efek negatif jika terlalu banyak diproduksi atau jika respons regulasi penting hilang dalam kondisi fisiologis tertentu. “

Tim peneliti melakukan serangkaian percobaan pembuktian konsep untuk mendemonstrasikan kegunaan metode ini. Mereka pertama kali berfokus pada gen PERK, mutasi yang dapat menyebabkan penyakit langka yang disebut sindrom Wolcott-Rallison. Sindrom ini terjadi ketika salinan gen yang diwarisi dari kedua orang tua mengalami mutasi – ini adalah penyakit “resesif” – dan dapat menyebabkan diabetes neonatal, masalah tulang, keterlambatan pertumbuhan, dan gejala lainnya.

Para peneliti memasukkan gen PERK pada tikus sehat menggunakan CRBR dan membiakkannya dengan tikus yang mengalami mutasi pada gen tersebut. Tikus yang dihasilkan, yang berisi satu gen PERK yang diedit CRBR dan satu gen PERK yang bermutasi, tidak memiliki kelainan khas yang terkait dengan sindrom tersebut, yang menunjukkan bahwa gen yang diedit CRBR dapat menyelamatkan fungsi gen PERK dalam model tikus Wolcott-Rallison. sindroma.

Selanjutnya, peneliti menguji metode CRBR pada jaringan manusia di laboratorium, dalam hal ini berfokus pada gen insulin. Mereka menyisipkan urutan gen penanda protein fluoresen hijau antara promotor gen insulin dan urutan pengkodean insulin dalam sel mayat manusia. Eksperimen ini menghasilkan ekspresi protein fluoresen dalam sel yang mensekresi insulin, tetapi tidak pada jenis sel lain, yang menunjukkan urutan baru diatur secara ketat di bawah kendali promotor insulin.

“Hasil kami menunjukkan bahwa perbaikan gen CRBR dapat memulihkan fungsi gen PERK pada tikus dan mengungkapkan kegunaan potensial CRBR untuk perbaikan gen dalam jaringan manusia,” kata Hu.

Para peneliti mencatat bahwa pengeditan gen dengan CRISPR / Cas9 bisa rawan kesalahan. Misalnya, strategi berbasis perbaikan yang diarahkan pada homologi berpotensi menghasilkan mutasi yang merusak dalam urutan pengkodean jika perbaikan tidak terjadi dengan benar. Dengan CRBR, para peneliti menargetkan penyisipan dalam wilayah gen yang tidak mengkode protein, yang seharusnya lebih toleran terhadap kesalahan ini.

“Terapi gen seperti CRBR yang memanfaatkan CRISPR / Cas9 terus menghadapi tantangan penyampaian perbaikan mesin ke sel-sel yang diminati,” kata Cavener. “Salah satu perkembangan yang menjanjikan adalah mengisolasi sel atau jaringan dari pasien yang terkena, memperbaiki gen mutan di laboratorium, dan kemudian mentransplantasikan kembali sel atau jaringan yang diperbaiki ke pasien. Kami berharap, seiring para peneliti terus meningkatkan metode pengiriman, CRBR dapat digunakan untuk mengobati sindrom Wolcott-Rallison serta penyakit genetik manusia lainnya. “

Pekerjaan ini didukung oleh National Institutes of health dan ketua dari Penn State Eberly College of Science Verne M. Willaman Dean.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Penn State. Asli ditulis oleh Gail McCormick. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel