تحریک مکانیسم ترمیم DNA، رویکرد جدید مبارزه با اختلالات اوتیسم

به گزارش سیناپرس همدان، تحقیقات جدید روشی بالقوه برای درمان سندرم X شکننده، یک علت اصلی در اختلالات طیف اوتیسم که با تکرار ارثی نوکلئوتیدهای خاص در توالی DNA ژن FMR1 مشخص می شود، شناسایی کرده است. این کار که توسط محققان بیمارستان عمومی ماساچوست (MGH) انجام شده است، در مجله Cell منتشر شده است.

FXS در اثر گسترش تکرار سه نوکلئوتیدی CGG در FMR1 ایجاد می شود که مخفف Fragile X Messenger Ribonucleoprotein 1 است. FMR1 پروتئینی به نام FMRP می‌سازد که برای رشد مغز مورد نیاز است، اما گسترش CGG در افرادی که با FXS متولد می‌شوند منجر به کاهش بیان این پروتئین می‌شود که منجر به تاخیر در رشد، ناتوانی‌های یادگیری و مشکلات اجتماعی و رفتاری می‌شود. این اختلال از هر 3000 پسر 1 نفر و از هر 6000 دختر 1 نفر را مبتلا می کند.

Jeannie T. Lee، نویسنده ارشد، زیست‌شناس مولکولی در MGH و استاد ژنتیک در دانشکده پزشکی هاروارد توضیح می‌دهد: ما نمی‌دانیم آیا می‌توانیم FXS را با هدف قرار دادن تکرار سه‌نوکلئوتیدی در FMR1 و بازیابی بیان FMRP درمان کنیم. در حالی که ابتکار در تلاش برای بازگرداندن بیان با ژن درمانی و ویرایش ژن است، رویکرد ما این بود که تکرار CGG را هدف قرار دهیم و با تحریک مکانیسم‌های ترمیم DNA بدن، بیان پروتئین را بازیابی کنیم.

با تولید مدل‌های مشتق‌شده از سلول‌های بیماران مبتلا به FXS و قرار دادن مدل‌ها در شرایط آزمایشگاهی مختلف، Lee و همکار پسا دکتری خود و نویسنده اول، Hun-Goo Lee، شرایطی را کشف کردند که باعث ایجاد یک بیان شدید تکراری و فعال‌سازی مجدد FMR1 می‌شود. شرایط مستلزم وجود دو مهارکننده‌ی کینازی به نام‌های MEK و BRAF بود.

مهار این آنزیم ها منجر به افزایش تولید ساختارهای اسید نوکلئیک ویژه ای به نام “حلقه های R” شد که بین DNA و RNA تشکیل می شود، که سلول ها آن را به عنوان آسیب DNA می بینند و بنابراین مکانیسم های ترمیم را برای رفع مشکل ایجاد می کنند. مکانیسم‌های ترمیم سلول‌ها سپس تکرارهای گسترش‌یافته CGG را جدا می‌کنند تا به سطوح طبیعی CGG برسند و سلول‌ها را قادر می‌سازد تا ژن حیاتی FMR1 را دوباره بیان کنند.

Lee می‌گوید: از آنجایی که این بیماری به دلیل گسترش تکرار CGG ایجاد می‌شود، باز کردن حلقه تکرار از طریق تشکیل حلقه R به طور بالقوه یک درمان “یکبار برای همیشه” انجام شده است. ما اکنون در حال گسترش این فناوری به سلول‌های عصبی بیمار و مغز در مدل‌های حیوانی هستیم.

منبع: ژورنال Cell 

مترجم: کیانوش کرمی