Ritka betegségek diagnózisa gének bekapcsolásával

A The American Journal of Human Genetics folyóiratban január 24-én jelent meg az Aarhus University kutatóinak cikke, amelyben egy olyan áttörésről számoltak be, amely a jelenleginél sokkal egyszerűbbé teheti a ritka genetikai eredetű betegségek diagnosztizálását. Több mint 7000 különböző olyan ritka genetikai betegség létezik, amelyek diagnosztizálása jelentős kihívást jelent, és hosszú időbe telhet, amíg a beteg a helyes diagnózist megkapja.

A most nyilvánosságra hozott vizsgálat során a kutatók a CRISPR-technológiát használták az igen könnyen hozzáférhető sejtekben, például a bőrben vagy a vérben lévő gének aktiválására, majd azt kezdték el monitorozni, hogy helyesen áll-e össze a hírvivő RNS (mRNS) a splicingnak nevezett biológiai folyamat során. (A splicing az a folyamat, amikor a transzkripció során az mRNS-be átíródott nem-kódoló szakaszok, az intronok kivágásra kerülnek, hogy a fehérjék képződésének helyére, a riboszómára már csak a kódoló szekvencia jusson el.)

Ez azért fontos előrelépés, mivel a ritka betegségekkel összefüggő gének 19%-a “inaktív” a könnyen hozzáférhető szövetekben, például a bőrsejtekben és a vérsejtekben.

“Ez azt jelenti, hogy eddig nem tudtuk megfelelően vizsgálni a géneket, mert csak bizonyos szövetekben, például az idegrendszerben aktívak, és ez jelentős akadályt jelenthet olyan esetben, amikor azt kell megvizsgálnunk, hogy egy adott génváltozat okozza-e a betegséget” - nyilatkozta Uffe Birk Jensen, a kutatás vezetője.

Itt jön a képbe az úgynevezett CRISPR-aktiválás, mint potenciálisan forradalmi megoldás. Ez a technika lehetővé teszi a kutatók számára, hogy “bekapcsoljanak” olyan géneket, amelyek normális esetben inaktívak lennének a könnyen hozzáférhető bőr-vagy vérsejtekben.

A kutatás során például sikerült aktiválni az MPZ gént, amely normális esetben csak az idegpályák szigetelőrétegében, a mielinhüvelyekben aktív. A gén bőrsejtekben megvalósított aktiválása új lehetőségeket nyújthat a genetikai betegségek elemzéséhez, diagnosztizálásához és alaposabb megértésükhöz.

“A CRISPR aktiválással a gén természetes környezetben is bekapcsolható. Nincs szükség génmódosításra a sejtmodellekben, egyszerűen csak mintát kell venni a páciensből. Ugyanaz a módszer különböző betegeknél is alkalmazható, és könnyen adaptálható más génekre. Egyszerűsége mellett a másik előnye, hogy nagyon gyors módszer, így már néhány héten belül eredményt kaphatunk” - fejtette ki Uffe Birk Jensen.

A ritka genetikai betegségek diagnosztizálásában az egyik legnagyobb kihívást azok összetett és gyakran rejtett természete jelenti. Ezeket a betegségeket a genetikai variánsok széles skálája okozhatja, amelyek közül sok ritka vagy az adott betegnél egyedi előfordulású, ami jelentősen megnehezíti a betegség konkrét okának azonosítását. A beteg tüneteinek minél részletesebb ismerete mellett a kiterjedt genetikai elemzések nagyon időigényesek: ilyenkor a beteg genetikai állományát ismert betegségmintázatokkal vetik össze. További akadály, hogy az esetlegesen érintett gének közül sok egyáltalán nem aktív az olyan gyakori vizsgálati szövetekben, mint a vér és a bőr, ami még nehezebbé teszi, hogy világos képet kapjunk a betegségek genetikai alapjairól. Ez tovább hosszabbítja a diagnosztikai eljárásokat, növeli a betegek és a családok bizonytalanságát, és késlelteti a megfelelő kezelés megkezdését.

A kutatók reményei szerint az új módszer alkalmazásával megnyílhat az út a ritka genetikai betegségek hatékonyabb, pontosabb és hozzáférhetőbb, szélesebb körben elérhető diagnosztizálása előtt.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Danish study could pave the way for better diagnosis of rare genetic diseases

CRISPR activation to characterize splice-altering variants in easily accessible cells

Irodalmi hivatkozás:

Thorkild Terkelsen et al, CRISPR activation to characterize splice-altering variants in easily accessible cells, The American Journal of Human Genetics (2024). DOI: 10.1016/j.ajhg.2023.12.024