CRISPR సాధనం రోగనిరోధక వ్యాధి దీర్ఘకాలిక గ్రాన్యులోమాటస్ వ్యాధికి కారణమైన జన్యు లోపాన్ని సరిచేయగలదు. అయితే, అనుకోకుండా ఇతర లోపాలను ప్రవేశపెట్టే ప్రమాదం ఉందని జ్యూరిచ్ విశ్వవిద్యాలయ పరిశోధకులు ఇప్పుడు చూపించారు.
CRISPR మాలిక్యులర్ కత్తెరలు జన్యు వ్యాధుల చికిత్సలో విప్లవాత్మక మార్పులు చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయి. ఎందుకంటే అవి జన్యువులోని నిర్దిష్ట లోపభూయిష్ట విభాగాలను సరిచేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి. దురదృష్టవశాత్తు, అయితే, ఒక క్యాచ్ ఉంది: కొన్ని పరిస్థితులలో, మరమ్మత్తు కొత్త జన్యు లోపాలకు దారితీస్తుంది – దీర్ఘకాలిక గ్రాన్యులోమాటస్ వ్యాధి విషయంలో. యూనివర్శిటీ ఆఫ్ జూరిచ్ (UZH)లోని క్లినికల్ రీసెర్చ్ ప్రోగ్రాం ImmuGene నుండి ప్రాథమిక పరిశోధకులు మరియు వైద్యుల బృందం దీనిని నివేదించింది.
క్రానిక్ గ్రాన్యులోమాటస్ వ్యాధి అనేది 120,000 మందిలో ఒకరిని ప్రభావితం చేసే అరుదైన వంశపారంపర్య వ్యాధి. ఈ వ్యాధి రోగనిరోధక వ్యవస్థను బలహీనపరుస్తుంది, రోగులను తీవ్రమైన మరియు ప్రాణాంతక అంటువ్యాధులకు కూడా గురి చేస్తుంది. NCF1 జన్యువు యొక్క DNA శ్రేణిలో బేస్‌లు అని పిలువబడే రెండు అక్షరాలు లేకపోవటం వలన ఇది సంభవిస్తుంది. ఈ లోపం బ్యాక్టీరియా మరియు అచ్చులకు వ్యతిరేకంగా రోగనిరోధక రక్షణలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తున్న ఎంజైమ్ కాంప్లెక్స్‌ను ఉత్పత్తి చేయలేకపోతుంది.
తప్పిపోయిన అక్షరాలను సరైన స్థలంలో చొప్పించడానికి CRISPR వ్యవస్థను ఉపయోగించడంలో పరిశోధనా బృందం ఇప్పుడు విజయం సాధించింది. దీర్ఘకాలిక గ్రాన్యులోమాటస్ వ్యాధి ఉన్న వ్యక్తుల మాదిరిగానే జన్యుపరమైన లోపాన్ని కలిగి ఉన్న రోగనిరోధక కణాల కణ సంస్కృతులలో వారు ప్రయోగాలు చేశారు. “ఈ వ్యాధికి అంతర్లీనంగా ఉన్న మ్యుటేషన్‌ను సరిచేయడానికి CRISPR సాంకేతికతను ఉపయోగించడం వల్ల ఇది మంచి ఫలితం” అని యూనివర్శిటీ చిల్డ్రన్స్ హాస్పిటల్ జూరిచ్ మరియు UZHలోని ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ రీజెనరేటివ్ మెడిసిన్‌లో సోమాటిక్ జీన్ థెరపీ ప్రొఫెసర్ టీమ్ లీడర్ జానైన్ రీచెన్‌బాచ్ చెప్పారు.
అయితే ఆసక్తికరంగా, మరమ్మతు చేయబడిన కొన్ని కణాలు ఇప్పుడు కొత్త లోపాలను చూపించాయి. మరమ్మత్తు జరిగిన క్రోమోజోమ్‌లోని మొత్తం విభాగాలు లేవు. దీనికి కారణం NCF1 జన్యువు యొక్క ప్రత్యేక జన్యు రాశి: ఇది ఒకే క్రోమోజోమ్‌లో మూడుసార్లు, ఒకసారి క్రియాశీల జన్యువుగా మరియు రెండుసార్లు సూడోజీన్‌ల రూపంలో ఉంటుంది. ఇవి లోపభూయిష్ట NCF1 వలె అదే క్రమాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు ఎంజైమ్ కాంప్లెక్స్‌ను రూపొందించడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించబడవు.
CRISPR యొక్క పరమాణు కత్తెరలు జన్యువు యొక్క విభిన్న సంస్కరణల మధ్య తేడాను గుర్తించలేవు మరియు అందువల్ల క్రోమోజోమ్‌లోని బహుళ ప్రదేశాలలో – క్రియాశీల NCF1 జన్యువు వద్ద మరియు సూడోజీన్‌ల వద్ద అప్పుడప్పుడు DNA స్ట్రాండ్‌ను కట్ చేస్తుంది. విభాగాలు తదనంతరం తిరిగి చేరినప్పుడు, మొత్తం జన్యు విభాగాలు తప్పుగా అమర్చబడవచ్చు లేదా తప్పిపోవచ్చు. వైద్యపరమైన పరిణామాలు అనూహ్యమైనవి మరియు చెత్త సందర్భంలో, లుకేమియా అభివృద్ధికి దోహదం చేస్తాయి. “క్లినికల్ సెట్టింగ్‌లో CRISPR సాంకేతికతను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు ఇది జాగ్రత్త అవసరం” అని రీచెన్‌బాచ్ చెప్పారు.
ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి, బృందం CRISPR భాగాల యొక్క సవరించిన సంస్కరణలతో సహా అనేక ప్రత్యామ్నాయ విధానాలను పరీక్షించింది. జన్యు కత్తెరలు ఏకకాలంలో బహుళ సైట్లలో క్రోమోజోమ్‌ను కత్తిరించే సంభావ్యతను తగ్గించే రక్షిత మూలకాలను ఉపయోగించడాన్ని కూడా వారు చూశారు. దురదృష్టవశాత్తు, ఈ చర్యలు ఏవీ అవాంఛిత దుష్ప్రభావాలను పూర్తిగా నిరోధించలేకపోయాయి.
“ఈ అధ్యయనం CRISPR- ఆధారిత చికిత్సల యొక్క ఆశాజనకమైన మరియు సవాలు చేసే రెండు అంశాలను హైలైట్ చేస్తుంది” అని UZH డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ బయోకెమిస్ట్రీలో ప్రొఫెసర్ అయిన సహ రచయిత మార్టిన్ జినెక్ చెప్పారు. దీర్ఘకాలిక గ్రాన్యులోమాటస్ వ్యాధి మరియు ఇతర వారసత్వ రుగ్మతలకు జన్యు-సవరణ చికిత్సల అభివృద్ధికి ఈ అధ్యయనం విలువైన అంతర్దృష్టులను అందిస్తుందని ఆయన చెప్పారు. “అయితే, భవిష్యత్తులో ఈ పద్ధతిని సురక్షితంగా మరియు మరింత ప్రభావవంతంగా చేయడానికి మరిన్ని సాంకేతిక పురోగతులు అవసరం.”
సాహిత్యం
ఫెడెరికా రైమోండి మరియు ఇతరులు. NCF1 లోకీ యొక్క జన్యు సవరణ హోమోలాగస్ రీకాంబినేషన్ మరియు క్రోమోజోమ్ పునర్వ్యవస్థీకరణలతో అనుబంధించబడింది. కమ్యూనికేషన్స్ బయాలజీ. 9 అక్టోబర్ 2024. DOI: https://doi.org/10.1038/s42003’024 -06959-z
