Oamenii de știință au eliminat o genă mutantă care provoacă îmbătrânirea rapidă la copii folosind foarfece de ARN

Copiii care dezvoltă riduri adânci, retard de creștere și îmbătrânire rapidă a oaselor și vaselor de sânge încă de la vârsta de 1-2 ani pot suferi de sindromul progeriei Hutchinson-Gilford (HGPS), o tulburare genetică rară și incurabilă care afectează aproximativ una din opt milioane de persoane. Speranța medie de viață pentru acești pacienți este de doar 14,5 ani, iar în prezent nu există niciun tratament care să poată vindeca complet boala.

Singurul medicament aprobat de FDA pentru progeria, lonafarnibul (Zokinvy), este extrem de scump: aproximativ 1,4 miliarde de woni sud-coreeni (aproximativ 1 milion de dolari) per doză și oferă doar o prelungire modestă a vieții de 2,5 ani. Tratamentul necesită adesea combinații cu alte medicamente și este asociat cu efecte secundare grave, subliniind nevoia urgentă de terapii mai eficiente și mai sigure.

O echipă de cercetare condusă de Dr. Sung-Wook Kim de la Centrul de Resurse pentru Animale de Generație Următoare din cadrul Institutului Coreean de Bioștiință și Biotehnologie (KRIBB) a dezvoltat cu succes prima terapie de precizie din lume, direcționată către ARN, pentru progeria, bazată pe tehnologia de reglare genetică de generație următoare. Abordarea lor inovatoare poate elimina selectiv transcrierile ARN care cauzează boli, păstrând în același timp funcția genelor normale, îmbunătățind semnificativ siguranța și deschizând noi opțiuni de tratament. Rezultatele sunt publicate în revista Molecular Therapy.

Ce cauzează progeria?

HGPS este cauzată de o singură mutație a genei LMNA, care are ca rezultat producerea de progerină, o proteină anormală toxică. Progerina perturbă structura membranei nucleare a celulelor, accelerând îmbătrânirea celulară și provocând simptome similare îmbătrânirii premature: oase fragile, întărirea vaselor de sânge și, în cele din urmă, insuficiența organelor vitale.

O nouă abordare: „foarfece moleculare” împotriva progerinei

Pentru a contracara acest lucru, echipa Dr. Kim a dezvoltat „foarfece moleculare” ghidate de ARN, bazate pe RfxCas13d, combinate cu un ARN ghid (ARNg) personalizat care recunoaște progerina.

Această tehnologie precisă face distincția între ARN-urile mutante și cele normale, permițând distrugerea selectivă a progerinei fără a deteriora proteina sănătoasă lamină A.

Spre deosebire de tehnicile tradiționale de editare a genomului, cum ar fi CRISPR-Cas9, care modifică permanent ADN-ul și prezintă riscul de a introduce erori în afara regiunii țintă, metoda de direcționare a ARN-ului funcționează temporar, nu afectează ADN-ul și este potențial reversibilă dacă apar efecte nedorite.

Rezultate în modelul de șoarece

Când această metodă a fost aplicată la șoareci cu mutația progeria, s-a obținut o reversibilitate semnificativă a simptomelor bolii, inclusiv:

• Căderea părului
• Atrofie cutanată
• Curbura coloanei vertebrale
• Tulburări de mobilitate

Animalele și-au revenit și:

• Greutatea corporală
• Funcția organelor de reproducere
• Starea inimii și a mușchilor

Ca aspect și biomarkeri, șoarecii tratați au fost similari cu animalele sănătoase din grupul de control.

Potențial dincolo de progeria

Mai mult, studiul a descoperit că nivelurile de progerină sunt crescute în mod natural în celulele pielii umane îmbătrânite, iar utilizarea noii tehnologii direcționate către ARN a contribuit la întârzierea unor semne de îmbătrânire în aceste celule.

O platformă universală pentru medicina viitorului

Dr. Sung-Wook Kim, autorul principal al studiului, a declarat:

„Această tehnologie nu este aplicabilă doar sindromului progeria Hutchinson-Gilford, ci are și potențial terapeutic pentru peste 15% dintre bolile genetice cauzate de erori de editare a ARN-ului. Ne așteptăm ca aceasta să se dezvolte într-o platformă universală aplicabilă bolilor legate de vârstă, cancerului și tulburărilor neurodegenerative.”