Zum ersten Mal verwendeten US-Biologen den genomischen Editor CRISPR / Cas9, um DNA in Netzhautzellen von Mäusen zu reparieren und ein Gen zu entfernen, das mit der Entwicklung einer vollständigen Blindheit verbunden ist. Dies geht aus einem Artikel hervor, der in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde.
„Unsere früheren Experimente haben gezeigt, dass wir die Entwicklung von Blindheit bei diesen Tieren vermeiden können, wenn wir das Nrl-Gen aus den Netzhautzellen entfernen, wodurch sich die Stäbchen in Zellen verwandeln, die eine ähnliche Form wie Zapfen haben. Dies wird in Zukunft sowohl die „ehemaligen“Stäbe als auch ihre benachbarten realen Zapfen vor der Zerstörung bewahren “, erklärt Anand Swaroop vom National Eye Institute in Bethesda, USA.
Die Augen von Menschen und vielen anderen Säugetieren enthalten zwei Arten von lichtempfindlichen Zellen - Zapfen und Stäbchen. Mit Zapfen können wir Farben unterscheiden, aber sie arbeiten nur bei ausreichend hohem Licht, und mit Stäben können wir die Silhouetten von Objekten im trüben Licht der Sterne oder des Mondes sehen.
Laut Swarup spielen Stäbchen neben der Nachtsicht eine weitere wichtige Rolle - sie unterstützen und nähren den Rest der Netzhautzellen und ihre Zerstörung führt irreversibel zum Tod der Zapfen und der gesamten Netzhaut. Die meisten Mutationen, die mit Sehverlust verbunden sind, betreffen normalerweise die Stäbchen, und wenn sie vorhanden sind, verliert eine Person normalerweise die erste Nachtsicht und dann die Fähigkeit, die Welt bei Tageslicht zu sehen.
Experimente an Embryonen, die Swarup und seine Kollegen in der Vergangenheit durchgeführt haben, haben gezeigt, dass tatsächlich ein Gen, Nrl, das Wachstum von Stäbchen und Zapfen steuert. Wenn dieses Gen während der Bildung des Embryos entfernt wird, erscheint eine Netzhaut, in der die Zapfen trotz fehlender Stäbchen nicht absterben.
Wissenschaftler stellten die Hypothese auf, dass die Entfernung dieses Gens aus Netzhautzellen bei einem erwachsenen Tier ähnliche Konsequenzen hätte. Ausgehend von dieser Idee entwickelten Biologen ein Retrovirus, das auf dem beliebten Genom-Editor CRISPR / Cas9 basiert und nur Bazillen infiziert und das Nrl-Gen aus ihrer DNA entfernt.
Biologen testeten die Arbeit dieser Gentherapie an drei Gruppen von Mäusen, deren DNA unterschiedliche Mutationen enthielt, was zur Zerstörung von Stäbchen und zur Degeneration der Netzhaut führte. Wie diese Experimente zeigten, führte die Deletion des Gens tatsächlich zur Umwandlung von Stäbchen in Analoga von Zapfen, und diese Umwandlung stoppte die Zerstörung der Netzhaut.
Letztendlich verloren die Mäuse ihre Fähigkeit, im Dunkeln zu sehen, da alle ihre Stäbchen deaktiviert waren, aber tagsüber nicht aus den Augen verloren. Laut Biologen wirkte die Gentherapie sogar bei der Behandlung der Augen sehr älterer Mäuse, obwohl sie weniger wirksam war als bei der Infektion der Netzhaut junger Menschen.
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Der Hauptvorteil dieser Strategie zur Bekämpfung der Blindheit besteht, wie Wissenschaftler feststellen, darin, dass Sie die Zerstörung der Netzhaut stoppen können, unabhängig davon, welches Gen in den Stäbchen gebrochen ist, da durch das Entfernen von Nrl alle diese DNA-Regionen "ausgeschaltet" werden.
Klinische Studien zu dieser Gentherapie werden trotz ihres vielversprechenden Potenzials aufgrund von Diskussionen um CRISPR / Cas9 möglicherweise nicht bald beginnen. Die Sicherheit dieses genomischen Editors für medizinische Zwecke wurde in der Praxis noch nicht bestätigt, und seine Verwendung zur Bearbeitung fötaler DNA in China hat in den letzten Monaten unter Wissenschaftlern heftige Debatten ausgelöst.
