O echipă de cercetători din China au reuşit să restabilească vederea şoarecilor cu retinită pigmentară, una dintre principalele cauze de orbire la om.
Retinita pigmentară poate fi cauzată de mutaţii în peste 100 de gene diferite şi se estimează că afectează vederea la 1 din 4.000 de persoane.
Boala începe cu disfuncţia şi moartea celulelor bastonaş, care asigură vederea la lumină slabă, înainte de a se răspândi la conuri, celule necesare pentru vederea culorilor, ducând în cele din urmă la pierderea ireversibilă a vederii.
Un studiu, publicat vineri, în Journal of Experimental Medicine, utilizează o nouă formă foarte versatilă de editare a genomului bazată pe tehnologia CRISPR, cu potenţialul de a corecta o mare varietate de mutaţii genetice care cauzează boli.
Cercetătorii au folosit anterior editarea genomului pentru a restabili vederea şoarecilor cu boli genetice, cum ar fi amauroza congenitală Leber (LCA), care afectează epiteliul pigmentar al retinei, un strat de celule neuronale din ochi care susţine celulele fotoreceptoare de tip bastonaşe şi conuri, care detectează lumina.
Majoritatea formelor de orbire moştenite, inclusiv retinita pigmentară, sunt cauzate de defecte genetice în fotoreceptorii neuronali.
„Capacitatea de a edita genomul celulelor neuronale retiniene, în special al fotoreceptorilor nesănătoşi sau muribunzi, poate oferi dovezi mult mai convingătoare pentru aplicaţiile potenţiale ale acestor instrumente de editare a genomului în tratarea unor boli precum retinita pigmentară", spune Kai Yao, profesor la universitatea de ştiinţă şi tehnologie din Wuhan.
Yao şi colegii săi au încercat să salveze vederea şoarecilor cu retinită pigmentară cauzată de o mutaţie în gena care codifică o enzimă cheie denumită PDE6β.
Pentru a face acest lucru, echipa a dezvoltat un nou sistem CRISPR, mai versatil, numit PESpRY, care poate fi programat pentru a corecta mai multe tipuri diferite de mutaţii genetice, indiferent de locul în care acestea apar în genom.
Atunci când a fost programat să vizeze gena mutantă PDE6β, sistemul PESpRY a reuşit să corecteze eficient mutaţia şi să restabilească activitatea enzimei în retina şoarecilor. Acest lucru a împiedicat moartea fotoreceptorilor bastonaşe şi conuri, şi a restabilit răspunsurile electrice normale ale acestora la lumină.
De asemenea, cercetătorii au efectuat o varietate de teste comportamentale pentru a confirma faptul că şoarecii modificaţi genetic şi-au păstrat vederea chiar şi la bătrâneţe.
De exemplu, animalele au fost capabile să găsească drumul de ieşire dintr-un labirint de apă ghidat vizual, aproape la fel de bine ca şoarecii normali, sănătoşi, şi au prezentat mişcări tipice ale capului ca răspuns la stimuli vizuali.
Oamenii de ştiinţă avertizează însă că mai sunt încă multe de făcut pentru a stabili siguranţa şi eficacitatea sistemului PESpRY la om.
Cu toate acestea, potrivit cercetătorilor, studiul oferă dovezi substanţiale pentru aplicabilitatea in vivo a acestei noi strategii de editare a genomului şi pentru potenţialul său în diverse contexte de cercetare şi terapeutice, în special pentru bolile ereditare ale retinei, cum ar fi retinita pigmentară.
(Foto: Până la vârsta de patru luni, retina şoarecilor purtători ai unei mutaţii în gena care codifică PDE6β (stânga) este subţire şi nu are fotoreceptori bastonaş (roşu). Dar şoarecii cărora li s-a corectat această mutaţie prin sistemul PESpRY (dreapta) au retine mult mai groase, care conţin numeroase celule bastonaşe. Credit: © 2023 Qin et al. Publicat în Journal of Experimental Medicine).
