Foto: Bigstock
Pristop, za katerega so raziskovalci ustvarili posebne dostavne lipidne nanodelce, omogoča vstavljanje CRISPR mehanizma v pljučne matične celice, pri modelih mišk pa so uspeli izločanje lepljive sluzi preprečiti vsaj za obdobje 22 mesecev.
Namen aktivnosti profesorja Siegwarta in njegove skupine je bil prilagoditi dostavne lipidne nanodelce tako, da bodo sposobni molekulska CRISPR orodja dostaviti v pljuča in sicer v celice, ki živijo dovolj dolgo.
Kako do pljučnih celic?
Cistična fibroza je redka avtosomalna recesivna genska bolezen, pri kateri je zaradi neustrezno kodiranega proteina moteno normalno odstranjevanje sluzi iz pljuč, kar olajša kolonizacijo in bakterijsko okužbo tega organa. Prizadeta je tudi sluz v nekaterih drugih organih, vendar izstopajo klinične posledice, povezane s pljuči. Prizadevanja za gensko zdravljenje te bolezni trajajo že nekaj časa, vendar so raziskovalci vedno znova naleteli na ključno prepreko. Zaradi sluzi in drugih zaščitnih mehanizmov namreč CRISPR sestavin niso uspeli dostaviti do celic v pljučih, pri katerih je potrebno urediti patološko spremenjene gene. Ena od možnih rešitev je bila povezana z uporabo lipidnih nanodelcev, v katerih bi molekulska orodja za ureditev genov v pljučne celice dostavili preko krvi in se tako izognili omenjenim preprekam. Podobne lipidne nanodelce so sicer na široko uporabili v mRNA cepivih proti kovidnim okužbam, vendar je težava v tem, da ti v normalnih pogojih potujejo v jetra in ne v pljuča.
Do popravkov bolezenske mutacije je v polovici vseh matičnih pljučnih celic prišlo prišlo že deset dni po venozni aplikaciji nanodelcev.
Z nanodelci do matičnih pljučnih celic
Namen aktivnosti profesorja Daniela Siegwarta in njegove skupine je bil prilagoditi dostavne lipidne nanodelce tako, da bodo sposobni molekulska CRISPR orodja dostaviti v pljuča in sicer v celice, ki živijo dovolj dolgo. Ker običajne epitelijske celice pljuč živijo največ tri tedne, so jih rezultati pri miškah pozitivno presenetili. S pomočjo lipidnih nanodelcev so omogočili popravke tudi v genih matičnih pljučnih celic, kar je izjemno spodbudno in ponuja upanje za bolnike s to hudo boleznijo. Do popravkov bolezenske mutacije je v polovici vseh matičnih pljučnih celic prišlo že deset dni po venozni aplikaciji nanodelcev. Rezultati raziskave so izjemni, saj je bilo 27 dosedanjih raziskavah genskega editiranja cistične fibroze neuspešnih, zaradi nezmožnosti preseči epitelijsko pljučno bariero. Če bodo pristop potrdili tudi v raziskavah pri ljudeh lahko pričakujemo, da se bo delovanje pljuč pri bolnikih s cistično fibrozo povsem normaliziralo. Kot je povedal Siegwart lahko s popravki genoma dosežejo več-letno ali celo doživljenjsko dobrobit in dramatično izboljšanje kakovosti življenja.
Vir:
Sun Y, Siegwart DJ, s sod. In vivo editing of lung stem cells for durable gene correction in mice. Science 2024
