Znanstvenici su pomoću RNA škara uklonili mutirani gen koji uzrokuje brzo starenje kod djece

Djeca koja već u dobi od 1-2 godine razvijaju duboke bore, usporavanje rasta i brzo starenje kostiju i krvnih žila mogu patiti od Hutchinson-Gilfordovog progerijskog sindroma (HGPS), rijetkog i neizlječivog genetskog poremećaja koji pogađa otprilike jednu od osam milijuna osoba. Prosječni životni vijek takvih pacijenata je samo 14,5 godina, a trenutno ne postoji tretman koji može potpuno izliječiti bolest.

Jedini lijek za progeriju odobren od strane FDA, lonafarnib (Zokinvy), izuzetno je skup: oko 1,4 milijarde južnokorejskih vona (otprilike milijun dolara) po dozi i pruža samo skromno produljenje života od 2,5 godine. Liječenje često zahtijeva kombinacije s drugim lijekovima i povezano je s ozbiljnim nuspojavama, što naglašava hitnu potrebu za učinkovitijim i sigurnijim terapijama.

Istraživački tim pod vodstvom dr. Sung-Wook Kima iz Centra za resurse životinja sljedeće generacije Korejskog instituta za bioznanost i biotehnologiju (KRIBB) uspješno je razvio prvu svjetsku preciznu terapiju usmjerenu na RNA za progeriju temeljenu na tehnologiji regulacije gena sljedeće generacije. Njihov inovativni pristup može selektivno eliminirati transkripte RNA koji uzrokuju bolesti, a istovremeno očuvati funkciju normalnih gena, značajno poboljšavajući sigurnost i otvarajući nove mogućnosti liječenja. Rezultati su objavljeni u časopisu Molecular Therapy.

Što uzrokuje progeriju?

HGPS je uzrokovan jednom mutacijom u genu LMNA koja rezultira proizvodnjom progerina, toksičnog abnormalnog proteina. Progerin narušava strukturu nuklearne membrane stanica, ubrzavajući starenje stanica i uzrokujući simptome slične preranom starenju: lomljive kosti, otvrdnjavanje krvnih žila i eventualno zatajenje vitalnih organa.

Novi pristup: 'molekularne škare' protiv progerina

Kako bi se tome suprotstavili, tim dr. Kima razvio je RNA-vođene "molekularne škare" temeljene na RfxCas13d, u kombinaciji s prilagođenom vodičkom RNA (gRNA) koja prepoznaje progerin.

Ova precizna tehnologija razlikuje mutirane i normalne RNA, omogućujući selektivno uništavanje progerina bez oštećenja zdravog proteina lamina A.

Za razliku od tradicionalnih tehnika uređivanja genoma poput CRISPR-Cas9, koje trajno mijenjaju DNK i nose rizik uvođenja pogrešaka izvan ciljane regije, metoda ciljanja RNK djeluje privremeno, ne utječe na DNK i potencijalno je reverzibilna ako se pojave neželjeni učinci.

Rezultati u modelu miša

Kada je ova metoda primijenjena na miševe s mutacijom progerije, postignuta je značajna reverzibilnost simptoma bolesti, uključujući:

• Gubitak kose
• Atrofija kože
• Zakrivljenost kralježnice
• Poremećaji pokretljivosti

Životinje su se također oporavile:

• Tjelesna težina
• Funkcija reproduktivnih organa
• Stanje srca i mišića

Izgledom i biomarkerima, tretirani miševi bili su slični zdravim kontrolnim životinjama.

Potencijal izvan progerije

Štoviše, studija je otkrila da su razine progerina prirodno povišene u starim stanicama ljudske kože, a korištenje nove tehnologije usmjerene na RNA pomoglo je odgoditi neke znakove starenja u tim stanicama.

Univerzalna platforma za buduću medicinu

Dr. Sung-Wook Kim, glavni autor studije, rekao je:

„Ova tehnologija nije primjenjiva samo na Hutchinson-Gilfordov progerijski sindrom, već ima i terapijski potencijal za više od 15% genetskih bolesti uzrokovanih pogreškama u uređivanju RNK. Očekujemo da će se razviti u univerzalnu platformu primjenjivu na bolesti povezane sa starenjem, rak i neurodegenerativne poremećaje.“