Utafiti unaonyesha ahadi ya kutibu ugonjwa wa maumbile katika mamalia wakati wa ukuaji wa fetasi katika miezi mitatu ya kwanza ya ujauzito
A maumbile machafuko ni hali au ugonjwa unaosababishwa na mabadiliko yasiyo ya kawaida au mabadiliko ya DNA ya mtu katika jeni. Yetu DNA hutoa kanuni zinazohitajika za kutengeneza protini ambazo hufanya kazi nyingi katika miili yetu. Hata sehemu moja ya DNA yetu ikibadilishwa kwa njia fulani, protini inayohusishwa nayo haiwezi tena kufanya kazi yake ya kawaida. Kulingana na wapi mabadiliko haya yanatokea, inaweza kuwa na athari kidogo au isiwe na chochote au inaweza kubadilisha seli kiasi kwamba inaweza kusababisha maumbile ugonjwa au ugonjwa. Mabadiliko hayo husababishwa na makosa katika urudufishaji wa DNA (kurudufu) wakati wa ukuaji, au mambo ya mazingira, mtindo wa maisha, uvutaji sigara na yatokanayo na mionzi. Shida kama hizo hupitishwa kwa watoto na huanza kutokea wakati mtoto anakua kwenye uterasi ya mama na kwa hivyo huitwa "kasoro za kuzaa".
Upungufu wa uzazi unaweza kuwa mdogo au mbaya sana na unaweza kuathiri mwonekano, utendaji wa chombo na nyanja fulani ya ukuaji wa mwili au kiakili. Mamilioni ya watoto huzaliwa kila mwaka wakiwa na hali mbaya maumbile masharti. Kasoro hizi zinaweza kugunduliwa wakati wa ujauzito kwani huonekana wazi ndani ya miezi mitatu ya kwanza ya ujauzito wakati viungo bado vinaundwa. Mbinu inayoitwa amniocentesis inapatikana kwa kugundua maumbile makosa katika fetasi kwa kupima kiowevu cha amniotiki kilichotolewa kutoka kwa uterasi. Hata hivyo, hata kwa amniocentesis, kuwatibu haiwezekani kwa kuwa hakuna chaguzi zinazopatikana kufanya marekebisho yoyote kabla ya kuzaliwa kwa mtoto. Baadhi ya kasoro hizo hazina madhara na hazihitaji uingiliaji kati lakini zingine zinaweza kuwa mbaya na zinaweza kuhitaji matibabu ya muda mrefu au hata kusababisha kifo kwa mtoto mchanga. Baadhi ya kasoro zinaweza kurekebishwa punde tu baada ya kuzaliwa kwa mtoto - kwa mfano ndani ya muda wa wiki - lakini mara nyingi huwa ni kuchelewa sana kwa matibabu.
Kuponya maumbile hali katika mtoto ambaye hajazaliwa
Kwa mara ya kwanza mbinu ya uhariri wa jeni imetumika kutibu 'maumbile ugonjwa wa panya wakati wa ukuaji wa fetasi kwenye uterasi katika utafiti wa watafiti katika Chuo Kikuu cha Carnegie Mellon na Chuo Kikuu cha Yale. Imethibitishwa kuwa wakati wa ukuaji wa mapema katika kiinitete (wakati wa miezi mitatu ya kwanza ya ujauzito) kuna seli nyingi za shina (aina ya seli isiyotofautishwa ambayo inaweza kuwa aina yoyote ya seli wakati wa kukomaa) ambayo hugawanyika kwa kasi ya haraka. Huu ndio wakati unaofaa ambapo a maumbile mabadiliko yakirekebishwa yatapunguza athari za mabadiliko katika ukuaji wa kiinitete hadi kijusi. Kuna uwezekano kuwa kali maumbile hali inaweza hata kuponywa na mtoto kuzaliwa bila kasoro za kuzaliwa zisizotarajiwa.
Katika utafiti huu uliochapishwa katika Hali Mawasiliano watafiti wametumia mbinu ya kuhariri jeni yenye msingi wa peptidi nucleic acid. Mbinu hii imetumika hapo awali kutibu beta thalassemia - a maumbile ugonjwa wa damu ambapo hemoglobin (HB) inayozalishwa katika damu hupungua kwa kiasi kikubwa ambayo huathiri usambazaji wa kawaida wa oksijeni kwa sehemu mbalimbali za mwili na kusababisha madhara makubwa yasiyo ya kawaida. Katika mbinu hii, molekuli za kipekee za sintetiki zinazoitwa peptide nucleic acid (PNAs) (zilizotengenezwa kwa mchanganyiko wa uti wa mgongo wa protini ya sintetiki na DNA na RNA) ziliundwa. Nanoparticle ilitumiwa kusafirisha molekuli hizi za PNA pamoja na DNA ya wafadhili "yenye afya na ya kawaida" hadi eneo la maumbile mabadiliko. Mchanganyiko wa PNA na DNA hutambua mabadiliko yaliyoteuliwa kwenye tovuti, molekuli ya PNA kisha hufunga na kufungua hesi mbili ya DNA iliyobadilishwa au yenye hitilafu. Mwishowe, DNA ya wafadhili hufungamana na DNA iliyobadilishwa na kutengeneza otomatiki utaratibu wa kurekebisha hitilafu ya DNA. Umuhimu mkuu wa utafiti huu ni kwamba ulifanyika katika mtoto mchanga, hivyo watafiti walilazimika kutumia njia inayofanana na amniocentesis ambapo waliingiza PNA complex kwenye mfuko wa amniotic (amniotic fluid) wa panya wajawazito ambao vijusi vyao vilibeba gene mabadiliko ambayo husababisha thalassemia ya beta. Baada ya sindano moja ya PNA, asilimia 6 ya mabadiliko yalirekebishwa. Panya hawa walionyesha kuimarika kwa dalili za ugonjwa huo yaani viwango vya hemoglobini vilikuwa katika viwango vya kawaida ambavyo vinaweza kufasiriwa kama panya 'walioponywa' hali hiyo. Pia walionyesha kuongezeka kwa kiwango cha kuishi. Sindano hii ilikuwa katika anuwai ndogo sana lakini watafiti wana matumaini kwamba viwango vya juu zaidi vya mafanikio vinaweza kupatikana ikiwa sindano zilifanywa mara nyingi.
Utafiti huo ni muhimu kwa sababu hakuna malengo ambayo hayakulengwa yalibainishwa na ni DNA inayohitajika pekee ndiyo iliyosahihishwa. Mbinu za uhariri wa jeni kama CRISPR/Cas9 ingawa ni rahisi kutumia kwa madhumuni ya utafiti, bado ina utata kwa sababu inakata DNA na kutekeleza makosa ya nje ya tovuti kwani yanaharibu DNA ya kawaida isiyolengwa pia. Kwa sababu ya kizuizi hiki, hazifai kabisa kwa kubuni matibabu. Kwa kuzingatia jambo hili, njia iliyoonyeshwa katika utafiti wa sasa inafunga tu kwa DNA inayolengwa na kuitengeneza na inaonyesha makosa ya kutokuwepo. Ubora huu unaolengwa huifanya kuwa bora kwa matibabu. Mbinu kama hiyo katika muundo wake wa sasa inaweza pia kutumika kwa uwezekano 'kuponya' hali zingine katika siku zijazo.
***
{Unaweza kusoma karatasi asili ya utafiti kwa kubofya kiungo cha DOI kilichotolewa hapa chini katika orodha ya (vyanzo) vilivyotajwa}
Chanzo (s)
Ricciardi AS et al. 2018. Katika utoaji wa utero nanoparticle kwa uhariri wa jenomu mahususi wa tovuti. Hali Mawasiliano. https://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2
***
