2023 लेखक: Bryan Walter | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-05-21 22:25
नेचर जर्नल में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, Cas9 के साथ जीनोम संपादन ने चूहों में एंजेलमैन रोग के विकास को रोकने में मदद की। माउस जीनोम में Cas9 जीन के साथ एक निर्माण की प्रविष्टि ने माउस भ्रूण के न्यूरॉन्स में रोग पैदा करने वाले UBE3A-ATS जीन के काम को दबा दिया, जिसने उनके दिमाग को सामान्य रूप से विकसित करने की अनुमति दी और चूहों को मानसिक बीमारी के लिए व्यवहार परीक्षण से गुजरना पड़ा।
एंजेलमैन सिंड्रोम एक न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारी है जो दस हजार लोगों में से लगभग एक को प्रभावित करती है। हाथों की अचानक गति और बार-बार हँसने की विशेषता के कारण इसे "हैप्पी डॉल सिंड्रोम" भी कहा जाता है। मरीजों को मानसिक मंदता और मिर्गी भी होती है।
एंजेलमैन सिंड्रोम के विकास का मुख्य कारण न्यूरॉन्स में मातृ गुणसूत्र पर यूबीई 3 ए जीन में उत्परिवर्तन है। इस जीन का उत्पाद प्रोटीन के टूटने में शामिल होता है जो न्यूरॉन्स के लिए अत्यधिक होता है। यदि UBE3A जीन काम नहीं करता है, तो अतिरिक्त प्रोटीन तंत्रिका कोशिकाओं में जमा हो जाते हैं और सामान्य विकास में बाधा डालते हैं। चूंकि सभी आनुवंशिक रूपांतर मानव कोशिकाओं में दोहरे रूप (मातृ और पितृ गुणसूत्र पर) में मौजूद होते हैं, इसलिए उनके अति-अभिव्यक्ति को दबाने के लिए तंत्र हैं। युग्मित पैतृक गुणसूत्र में, सामान्य परिस्थितियों में और एंजेलमैन सिंड्रोम दोनों में, UBE3A जीन का कार्य लंबे गैर-कोडिंग RNA UBE3A-ATS द्वारा दबा दिया जाता है।
मार्क जे। ज़िल्का के नेतृत्व में चैपल हिल में उत्तरी कैरोलिना विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया कि यूबीई 3 ए जीन (पैतृक) की दूसरी कामकाजी प्रति को अनलॉक करने से एंजेलमैन सिंड्रोम को विकसित होने से रोका जा सकता है, भले ही मातृ प्रति उत्परिवर्तित हो। ऐसा करने के लिए, उन्होंने अवरोधक जीन - UBE3A-ATS को बाधित करने का निर्णय लिया।
UBE3A-ATS को बाधित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने गाइड RNA के साथ सबसे लोकप्रिय जीनोमिक एडिटिंग टूल, Cas9 प्रोटीन का उपयोग किया। gRNA कॉम्प्लेक्स को पूरक अनुक्रम की ओर निर्देशित करता है, और Cas9 जीनोम में कटौती करता है। जीवविज्ञानियों ने लगभग 260 जीआरएनए बनाए जो यूबीई3ए-एटीएस के विभिन्न क्षेत्रों या इसके आसपास के जीनों के पूरक थे।
यह पता चला कि कॉर्टिकल न्यूरॉन्स की संस्कृतियों में, Cas9 ने GRNA के संयोजन में सबसे अधिक कुशलता से काम किया जो UBE3A-ATS के भीतर जीन क्षेत्रों के पूरक थे। फिर शोधकर्ताओं ने एंजलमैन सिंड्रोम के साथ चूहों के जीनोम में एक निर्माण डाला, जिसने कैस 9 के जीन और सबसे कुशल जीआरएनए को जोड़ा। न्यूक्लियस में आनुवंशिक निर्माण देने के लिए, वैज्ञानिकों ने एक वायरल कण का इस्तेमाल किया जो माउस भ्रूण से संक्रमित था। माउस जीनोम में इस तरह के निर्माण की प्रविष्टि ने परिसर को कोशिकाओं में स्थायी रूप से काम करने की अनुमति दी।
जीनोमिक संपादन ने वास्तव में सेरेब्रल कॉर्टेक्स, हिप्पोकैम्पस और रीढ़ की हड्डी (पी <0.001) में यूबीई3ए जीन की अभिव्यक्ति में वृद्धि की। इसके अलावा, आंशिक रूप से सामान्य शरीर और मस्तिष्क के वजन को संपादित करने के बाद एंजेलमैन सिंड्रोम वाले चूहों (इस सिंड्रोम वाले चूहे अक्सर अधिक वजन वाले और मैक्रोसेफली होते हैं)। और "बचाया" चूहों के व्यवहार का परीक्षण करने के लिए, वैज्ञानिकों ने परीक्षणों की एक श्रृंखला आयोजित की: शरीर को ऊपर उठाने के लिए एक परीक्षण, जबकि माउस अपनी पूंछ पर लटका हुआ है, एक खुले मैदान में व्यवहार के लिए एक परीक्षण और भूरे रंग में वस्तुओं को दफनाने के लिए एक परीक्षण. इन परीक्षणों का उद्देश्य क्रमशः अवसादग्रस्तता, खोजपूर्ण और जुनूनी-बाध्यकारी व्यवहारों की जांच करना है। चूहों ने मैदान के केंद्र में बहुत कुछ किया और अवसाद परीक्षण के साथ अच्छी तरह से मुकाबला किया, लेकिन उन्होंने दफन वस्तु परीक्षण में कोई सुधार नहीं दिखाया।
तो शोधकर्ताओं ने पाया कि एंजेलमैन सिंड्रोम के इलाज के लिए जीनोमिक एडिटिंग कारगर है। यह उपचार लंबे समय तक चलता है और इसमें बार-बार इंजेक्शन लगाने की आवश्यकता नहीं होती है, जैसे कि पिछली दवा विधियों, जो एक ऐसी बीमारी के लिए महत्वपूर्ण है जो रोगियों के साथ जीवन भर बनी रहती है।
अन्य मानसिक विकारों के उपचार की खोज में जीनोमिक संपादन का भी उपयोग किया जाता है।हाल ही में, जीवविज्ञानियों ने सिज़ोफ्रेनिया और ऑटिज्म स्पेक्ट्रम विकारों के शिकार रोगियों की कोशिकाओं में कैल्शियम चैनलों के काम में एक दोष को ठीक किया है। ऐसा करने के लिए, उन्होंने रोगियों से स्टेम सेल बनाए, उन्हें न्यूरॉन्स में पुन: प्रोग्राम किया और टूटे हुए जीन को संपादित किया।
