Stitch RNA (StitchR) yöntemi, Duchenne Musküler Distrofi'yi önemli ölçüde tedavi edebilecek yeni ilaçların geliştirilmesini hızlandırabilir.
Kasların doğru çalışması için ihtiyaç duyduğu belirli büyük proteinleri oluşturan DNA kodunun kaybı, kasları zayıflatan ve yok eden durumlara yol açabilir. Gen tedavileri bu kodu tekrar kasa sokmaya çalışır, ancak DNA kodu çok uzun olduğu için bu zor olabilir. Araştırmacılar kodu göndermenin yeni bir yolunu buldular. Artık kas hücrelerinin içinde bir araya getirilecek parçalar halinde gönderilecek. Bu, kas kaybeden veya zayıflayan insanlara yardımcı olabilecek yeni gen tedavilerine yol açabilir.
İçindekiler
Gen Terapisinde DNA Uzunluğu Sorunu
Gen terapisi, kasların erimesine ve zayıflamasına neden olan bir dizi hastalığı tedavi etmek için yaratılmıştır, ancak daha iyi çalışması için hala daha fazla çalışma yapılmaktadır. Kas hücrelerinin ihtiyaç duyduğu proteinlerin bazıları çok büyük olduğundan zor olabilir. Bir genin DNA kodu, vücuda bir proteinin nasıl yapılacağını söyler. Bu kodun uzunluğu, baz adı verilen kimyasal bloklarla ölçülür.
DNA baz kodunun daha büyük proteinler için daha uzun olması gerekir. Duchenne kas distrofisi olan kişilerde eksik olan distrofin proteininin kodlama dizisi 10.000 bazdan uzundur. Çoğu genin kodlama dizisi yalnızca yaklaşık 1.000 baz uzunluğundadır. Örneğin, yeterli disferlin proteininiz yoksa, bacak kuşağı kas distrofisi ve diğer bazı kas distrofisi türlerine yakalanabilirsiniz. Kodunu oluşturan baz zinciri 6.000'den fazladır.
Boş virüs kabuklarını kullanmanın zorluğu
Araştırmacılar, virüslerin boş kabuklarını kullanmanın, vücudun hücrelerine kodlama dizileri sokmak için en etkili yöntem olduğunu keşfettiler. Kapsid olarak bilinen bu kabuklar, virüsler tarafından genetik materyallerini kapsüllemek ve enfeksiyon için komşu hücrelere taşımak için kullanılır. Bunun yerine, tehlikeli viral kodlama olmadan laboratuvarlarda yapay olarak üretilebildikleri için gen terapisi sağlamak için kullanılabilirler. Şu anda, adeno-ilişkili virüs veya AAV olarak bilinen bir virüsün kapsidleri, gen terapisi için en etkili olanlardır. AAV, bağışıklık sistemini harekete geçirmeden çok sayıda hücremize ulaşmada ustadır.
Bununla birlikte, AAV kapsidi distrofin ve disferlinin kodlama dizilerini fiziksel olarak barındıramaz. Sadece virüsün kendi genetik kodu kadar uzun bir dizi içerebilir, bu da 5.000 bazdan daha kısadır ve sadece 26 nanometre genişliğindedir (bunlardan bin tanesi bir insan saçına sığar).
Ribozimler çözüm olabilir
Bu, yakın zamanda yapılan bir çalışmayla yeni bir yöntemle aşıldı. Ribozim olarak bilinen bir molekül sınıfı son birkaç on yılda tanımlandı ve araştırıldı. Ribozimler, kendilerini ikiye bölme yeteneğine sahip RNA dizileridir. Ribozimler, protein üretmek için kullanılan DNA kopyalarıdır. Bunu, yeni kesilmiş uçlara belirli kimyasal işaretler bırakarak gerçekleştirirler. New York ve Massachusetts'ten yapılan araştırmalara göre, hücredeki belirli proteinler bu tür belirteçleri tanıyabilir ve uçları tekrar birbirine dikebilir. Bunun, bir gen terapisinin iki bileşeni gibi, iki ayrı RNA molekülünün uçlarını birleştirmek için kullanılabileceğine inanıyorlardı. Stitch RNA için yönteme StitchR adını verdiler.
Bilim insanları StitchR'yi test etmek için iki RNA molekülü oluşturdular: biri disferlin kodlama dizisinin ilk kısmı ve ardından ikinci bir ribozim ve diğeri ise disferlin kodlama dizisinin kalan kısmı tarafından takip edilen bir ribozim. Bir fare modelinde uzuv kuşağı kas dejenerasyonunu başlatmak için bazı AAV kapsidlerini bir molekülle ve diğer AAV kapsidlerini diğer molekülle yüklediler.
Stitch RNA Nedir ve Nasıl Çalışır?
Ribozimler fare kas hücrelerine girdiklerinde aktif hale geliyor ve karşılık gelen molekülleri parçalıyor. Hücrenin onarım süreci, kesiklerin bıraktığı izleri belirleyerek iki parçayı birbirine kaynaştırıyor ve disferlin proteininin farenin kaslarına geri dönmesini sağlıyor.
Bu yöntem araştırmacılar tarafından distrofin kullanılarak da test edildi. Distrofin kodlama dizisi, yarıya indirildikten sonra bile AAV kapsidi için hala çok büyük olduğundan, biraz daha kısa ama yine de işlevsel bir protein için kodlama dizisi sağladılar. Yöntem, Duchenne kas distrofisi fare modelinde bir dizi kas durumu ölçümünü iyileştirdi.
Sonuç
Duchenne kas distrofisi, disferlinopatiler ve diğer bozukluklar için uzun yıllardır prospektif tedaviler olarak geliştirilmiş olsalar da, hedef hücre içindeki büyük genlerin kodlama dizilerini birleştiren yöntemlerin çok başarılı olduğu kanıtlanmamıştır. Fare modellerindeki sonuçlar ümit vericidir ve bu yeni yaklaşım bazı zorlukların üstesinden gelmeye yardımcı olabilir. Bu araştırmanın yeni ilaçlarla sonuçlanıp sonuçlanmayacağını öğrenmek için daha fazla test yapılması gerekmektedir.
