Prilaborilo por la epigenomo
Modifita versio de la gentondilo CRISPR/Cas9 modifas celite la genaktivecon.
Jen en- kaj el-ŝaltilo por genoj: esploristoj modifis la gentondilon CRISPR/Cas9 tiel, ke ĝi povas celite interveni en la genaktivecon. Anstataŭ tranĉi la genmaterialon, la nova sistemo CRISPRoff modifas nur la epigenomon - t. e. alkuplaĵoj ĉe la DNA kiuj blokas aŭ permesas la legadon de la genoj. Tio ofertas novajn eblecojn por esplorado kaj terapio, ĉar tiuj epigenetikaj alkuplaĵoj interalie ludas decidan rolon por multaj civilizaj malsanoj.
La gentondilo CRISPR/Cas9 estas unu el la plej gravaj iloj de la moderna gentekniko kaj biomedicino. Ĝi permesas celite tranĉi la DNA-on kaj enigi modifojn. Tiel ĝi ebligas novajn alirojn de esplorado kaj vekas esperojn povi estonte sanigi gendifektojn kaj heredajn malsanojn per genterapio. Sed la tekniko havas ankaŭ siajn ombrajn flankojn. Kvankam la gentondilo efikas pli celite ol pli fruaj aliroj, ĝi povas ankaŭ kaŭzi neripareblajn mutaciojn je nedezirata loko kaj tiel plialtigi la riskon pri kancero. Krome la tekniko estas aplikebla por etike disputindaj intervenoj en la heredan materialon.
Esplorista teamo de la universitato de Kalifornio nun disvolvis alternativon: Ili forigis el CRISPR/Cas9 la principan gentondilon kaj anstataŭigis ĝin per malgranda proteinmaŝino kiu plenumas epigenetikajn modifojn en la hereda materialo. Tiukaze la DNA mem ne estas prilaborata, sed nur la alkuplaĵoj ĉe la hereda materialo. Tiuj alkuplaĵoj aŭ blokas aŭ malblokas genon por ĝia legado. La epigenomo influas per tio la genaktivecon de homo.
Kontraŭe al genetikaj modifoj tiaj epigenetikaj alkuplaĵoj estas forpreneblaj - ankaŭ denature la epigenomo modifiĝas dum la kuro de vivo. "Genetikaj kaj ĉelaj terapioj estas la estonteco de la medicino, sed ekzistas potencialaj obĵetoj pri sekureco se la genomo estas daŭre modifita", diras esploristo. Tial ilia genprilaborilo CRISPRoff nur atakas la epigenomon.
La nova genprilaborilo trovas sian celon helpe de tiel nomataj gvidaj RNA-oj kiuj ligiĝas al certa loko sur la DNA-ĉeno. Tie ĝi alkroĉas etan ĥemian kombinaĵon al la DNA, nome metil-grupon kiu havas la finaĵon (-CH3). Per tiu metilizado la DNA en tiu loko ne plu legeblas. La koncerna geno tiel estas blokita.
Kiel testoj montris tiuj modifoj daŭre restas se la ĉelo sin dividas. Eĉ post 450 generacioj de ĉeloj la geno restis elŝaltita en la idoj de la origine traktita ĉelo. La epigenetika marko restas eĉ stabila se ŝanĝiĝas la tipo de ĉelo. Tion montris la sciencistoj ĉe pluripotentaj praĉeloj kiujn ili igis diferenciĝi al nervoĉeloj.
Kvankam la modifoj restas stabilaj tra la cikloj de sindivido de la ĉeloj, tamen estas simple forigi ilin denove per gentekniko. Tiucele la esploristoj disvolvis la prilaborilon CRISPRon kiu malkuplas la metilizaĵon denove de la hereda materialo kaj tiel reenŝaltas la legeblecon.
La sciencistoj konstatas ke ili nun disponas pri simpla prilaborilo kiu povas bloki la grandan plimulton de la genoj. Ili povas fari tion por pluraj genoj samtempe - sen damaĝoj en la DNA, kaj laŭ maniero kiu estas riparebla.
Laŭ la esploristoj la nova teknologio estas interesa por esplorado kaj ankaŭ por eblaj medicinaj kuracadoj kiuj koncernas la heredan materialon. Por multaj malsanoj - de virusinfektoj ĝis certaj formoj de kancero - la epigenomo ludas gravan rolon. Necesos ankoraŭ pluaj studoj ĉu la nova genprilaborilo vere povos esti aplikata en la medicina praktiko.
