Česká technologická platforma pro potraviny


INFORMACE

Další GM plodiny míří do EU
15.08.2018

Za vlny letních veder je zvlášť důležité dodržovat dostatečný pitný režim
15.08.2018

Více než půl tuny prošlých potravin ve skladu na Kladensku
15.08.2018

Stanovisko SVS ve věci možnosti výskytu AMP u vepřového masa z ČR
15.08.2018

Ctpp >


CRISPR/Cas9 jako účinný nástroj pro léčbu vysokého cholesterolu
Datum: 15.05.2018
Biotrin.cz

Bylo jen otázkou času, kdy bude metoda CRISPR/Cas9 v rámci genového inženýrství využita pro terapeutické účely. Koncem dubna vědci z Duke University (Severní Karolína, USA) publikovali výsledky své in vivo studie zabývající se využitím této metody pro regulaci krevního cholesterolu. Ve studii úspěšně použili CRISPR/Cas9 ke ztlumení transkripce genu regulujícího hladinu cholesterolu u myší, čímž došlo ke snížení hladiny cholesterolu v krvi. Tento pokles nebyl pouze jednorázový, ale represe (potlačení genové exprese, tedy přepisu genu v RNA a následné tvorby proteinu) genů trvala šest měsíců po jediné léčbě.

Přestože CRISPR/Cas9 represory se ukázaly jako robustní nástroje pro regulaci transkripce in vitro, dosud nebyly testovány in vivo. Studie amerických vědců je tak vůbec první, kdy byl CRISPR/Cas9 represor použit pro terapeutické potlačení genů v dospělých zvířecích modelech.

Systém CRISPR/Cas9 je založen na rozpoznání a vyřazení cílové DNA z funkce. V tomto případě však Charles Gersbach a členové jeho výzkumného týmu vyvinuli systém, který nejen lokalizuje a vyřádí z funkce specifickou sekvenci DNA, ale zároveň spustí nebo utlumí expresi cílových genů bez toho, aby došlo k trvalým změnám v sekvenci DNA. Testování systému probíhalo prostřednictvím umlčení genu Pcsk9, který reguluje hladinu cholesterolu v krvi. Pcsk9 (proprotein konvertáza subtilisin/kexin typu 9) je bílkovina hrající důležitou roli v metabolismu LDL cholesterolu (neboli tzv. "špatného" cholesterolu). Významně se podílí na procesu degradace LDL receptoru a mnoho studií potvrdilo, že inhibice Pcsk9 je účinným terapeutickým prostředkem léčby zvýšených koncentrací LDL cholesterolu. Postupem času tak byla vyrobena různá léčiva blokující aktivitu Pcsk9, avšak nový přístup CRISP/Cas9 by mohl být prevencí samotné tvorby Pcsk9.

Výzkum začal testováním nástrojů pro vyřazení a opětovnou aktivaci genu na kultivovaných buněčných liniích a po slibných výsledcích byl použit i na zvířecích modelech. K testování Pcsk9 represoru na myších vědci použili malé virové vektory (adeno-asociované virové vektory) navržené tak, aby se zaměřily na různé typy tkání v klinických studiích na genové terapie. Vzhledem k malé velikosti vektoru nemohli vědci použít běžný enzym Cas9 z bakterie Streptococcus pyogenes a místo něj použili menší Cas9 z bakterie Staphylococcus aureus. Zároveň deaktivovali funkci vystřižení DNA z Cas9, čímž vznikla „mrtvá“ verze enzymu, která na cílovou DNA pouze nasedá –  tzv. dCas9. Enzym dCas9 může být navíc kombinován s proteinem KRAB, který umlčí genovou expresi a vytváří tak represor blokující transkripci a tlumí expresi genů bez změny základní sekvence DNA.

Výsledky testování navrženého represoru dSaCas9KRAB ukázaly významné snížení sérové hladiny Pcsk9 a cholesterolu, a to po dobu 24 týdnů po jednorázové léčbě, což ukazuje značný potenciál pro dlouhodobé tlumení genu v tkáních. In vivo programované tlumení genů tak rozšiřuje využití CRISPR technologie o aplikace v genové terapii.

Přestože výsledky studie jsou velmi slibné, stále je mnoho otázek, na něž je před použitím této technologie v běžné praxi nutné znát odpovědi. Jelikož enzym Cas9 je bakteriálního původu, imunitní systém hostitele jej může rozpoznat jako cizí a vyvolat silnou odpověď. Nejprve bude tedy nezbytné dobře porozumět reakcím imunitního systému živých organismů a teprve poté využívat tuto technologii pro léčbu dnes tolik rozšířených lidských onemocnění jako vysoký cholesterol a s tím související kardiovaskulární choroby.

 

Zdroj:

  1. Pratiksha I. Thakore, Jennifer B. Kwon, Christopher E. Nelson, Douglas C. Rouse, Matthew P. Gemberling, Matthew L. Oliver, Charles A. Gersbach. RNA-guided transcriptional silencing in vivo with S. aureus CRISPR-Cas9 repressors. Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038/s41467-018-04048-4
  2. https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180426125937.htm

Zdroj obrázku: http://primaleye.uk/wp-content/uploads/2015/06/Chol1_Figure1.jpg