دانشمندان راهی برای افزایش چندین برابری کارایی ویرایش ژن پیدا کرده‌اند

NAR: دقت ویرایش ژن مبتنی بر اتوفاژی یافت شد

به گزارش مجله خبری نگار، یک تیم تحقیقاتی کره‌ای با تقویت مکانیسم کلیدی ترمیم DNA، یعنی نوترکیبی همولوگ، به اولین افزایش قابل توجه در کارایی ویرایش ژن دقیق در جهان دست یافته است. دانشمندان نشان داده‌اند که فعال‌سازی اتوفاژی، یک فرآیند بازیافت سلولی طبیعی، می‌تواند دقت ویرایش ژنوم مبتنی بر CRISPR-Cas۹ را ۱.۴ تا ۳.۱ برابر افزایش دهد. این کار در مجله Nucleic Acids Research (NAR) منتشر شده است.

محققان دریافتند که تحریک اتوفاژی - چه با گرسنه نگه داشتن سلول‌ها و چه با استفاده از مهارکننده‌های mTOR - به طور قابل توجهی ویرایش دقیق را افزایش می‌دهد، به ویژه در زمینه نوترکیبی همولوگ که معمولاً بسیار نادر است. این تکنیک با موفقیت در سلول‌های بیماران مبتلا به جهش‌های ژنتیکی و در موجودات زنده، از جمله موش‌ها، آزمایش شد و راه را برای استفاده از آن در درمان هموار کرد.

فناوری CRISPR–Cas۹ معمولاً باعث ایجاد شکستگی در مارپیچ دوگانه DNA می‌شود تا سپس یک ژن را تغییر دهد. اما اغلب، این شکستگی‌ها از طریق یک مسیر آشفته به نام اتصال انتهای غیرهمولوگ ترمیم می‌شوند که مستعد خطا است. نوترکیبی همولوگ مکانیسم دقیق‌تری است، اما به ندرت فعال می‌شود و تلاش‌های قبلی برای تحریک آن با سمیت و دشواری در سازگاری با سیستم‌های سلولی مختلف مواجه شده است.

بر اساس این فرضیه که اتوفاژی ممکن است تعادل را به سمت یک مسیر دقیق ترمیم DNA تغییر دهد، دانشمندان مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را انجام دادند. هنگامی که اتوفاژی فعال شد، کارایی ویرایش در انواع ژن‌ها و الحاقات DNA افزایش یافت. این اثر در سلول‌هایی که فاقد اتوفاژی بودند مشاهده نشد و نقش مهم این فرآیند را تأیید کرد. حتی نسخه‌های اصلاح‌شده CRISPR، مانند nCas۹ و dCas۹، تحت شرایط مشابه، دقت ویرایش بیشتری را نشان دادند.

به گفته دانشمندان، نتایج این مطالعه چشم‌انداز‌های جدیدی را برای توسعه ژن‌درمانی باز می‌کند و آن را ایمن‌تر و دقیق‌تر می‌سازد.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری