Zostało 6 dni do końca roku, co mnie zaskoczyło? czyli CRISPR
grudzień 25, 2025 by Jarek
Kategoria: Wiedza o Zespole Downa
Czy dziecko z trisomią 21 chromosomu może być inne dzięki tej metodzie? Nie, ono dalej będzie takie samo, może zdrowsze, sprawniejsze, lepiej funkcjonujące. Nie można powiedzieć, że jest to odkrycie tego roku, gdyż metodologię znamy od przynajmniej 2021 roku. Jednak eksperyment ze stycznia japońskich naukowców, usprawniający ją, wzburzył wielu, wielu dał nadzieję. Mnie zaskoczyło to wszystko, choć najbardziej komentarze skupiające się głównie na tematach innych niż zdrowie i możliwości dziecka z ZD, które są przedmiotem tej dyskusji.
https://www.zespoldowna.info/crisprcas9-jest-uzywany-w-badaniu-nad-zespolem-downa.html
https://www.zespoldowna.info/molekula-o-nazwie-crisprcas9-przywraca-neurogeneze-w-zespole-downa.html
https://www.zespoldowna.info/rozmawiajac-o-crisprcas-9-i-wycinaniu-dodatkowego-21-chromosomu.html
Myślę zatem, że z tej okazji jest czas by trochę to wszystko odczarować, by pokazać jak to jest i ile jeszcze jest do zrobienia. Znalazłem takie opracowanie, które pomoże mi przedstawić najbardziej istotne tezy tego projektu i skutków jakie z niego płyną w postaci 3 wpisów na blogu Gabriela Rios Rios. Zaczynamy od tego cytatu z pierwszego wpisu:
“Badanie Hashizume wdraża strategię molekularną mającą na celu eliminację dodatkowego chromosomu w komórkach z trisomią 21. Wprowadza ono zmianę paradygmatu w terapii zaburzeń chromosomowych poprzez połączenie ukierunkowanej na allele techniki CRISPR-Cas9 (precyzyjne nożyczki i ukierunkowanie) z modulacją szlaku naprawy DNA (sabotaż zespołów naprawczych) w celu funkcjonalnego ratowania trisomii.”
Ważne przesłanie: metoda CRISPR/Cas9 (określana jako “allele-specific” AS) jest metodą leczenia zaburzeń/zmian znajdujących się na chromosomie, a nie techniką zmiany ludzi! Co oznacza, że jest o leczeniu nienormalności, niestabilności, zmienności tak jak to ma miejsce chociażby w chorobach onkologicznych czy chorobie Alzheimera. Jak to ma działać? Wracamy do wpisu Gabriela:
“Wykorzystując technikę zwaną fazowaniem haplotypów, naukowcy najpierw „pobrali odcisk palca” każdego chromosomu, aby zidentyfikować, który odziedziczył po ojcu (P), a który po matce (M1 i M2). Po ustaleniu, że chromosom M2 jest najbezpieczniejszy do usunięcia, zaprojektowali system CRISPR-Cas9, który potrafił rozpoznać i wyciąć tylko ten konkretny chromosom.”
Co to oznacza? Po pierwsze metoda szuka przede wszystkim na tym etapie, który z potrojonego 21 chromosomu jest najbezpieczniejszy do usunięcia. Według naukowców był to chromosom M2. Zatem on stał się celem do zastosowania. Rewolucja tej metody leży w precyzyjności działania. Jak ona funkcjonuje, tutaj cytat:
“Mechanizm działa jak chirurgia molekularna: CRISPR-Cas9 tworzy 13 strategicznych nacięć wzdłuż chromosomu M2, rozrywając go na fragmenty. Naukowcy stworzyli 12 przewodników RNA, czyli cząsteczek kierujących białko Cas9 do chromosomu M2, aby je przeciąć. Znaczny odsetek, około 33%, tych gRNA zakończył się sukcesem. Z powodu wielokrotnych nacięć w docelowym chromosomie, komórka nie jest w stanie naprawić uszkodzeń.”
Oznacza to de facto, nie tyle wycięcie dodatkowego chromosomu, a jedynie jego wielokrotne nacięcie, przez co komórka nie ma możliwości naprawy i dodatkowy chromosom M2 ulega trwałemu uszkodzeniu/zniszczeniu. Naukowcy dodatkowo wzmacniają ten proces poprzez supresję genów odpowiedzialnych za naprawę genów oraz wyciszają mechanizmy naprawy komórki. W efekcie metoda ta jest wielokrotnie bardziej skuteczna od tych jakie do tej pory miały zastosowanie.
Precyzyjnie pokazuje to powyższy diagram. Metoda CRISPR nie jest idealna, gdyż nie eliminuje wszystkich dodatkowych chromosomów, przeżywalność komórek po takiej “operacji” choć jest duża gdyż jest to 57%, to nie stanowi 100%. Zdarzają się przy tym błędy, ale w stosunku do tego co do tej pory mieliśmy to przeskok świetlny!
W drugiej części bloga Gabriela skupia się na ryzykach. Tak opisała główny problem:
“Kiedy zespół dążył do wycięcia tylko dodatkowego chromosomu 21, to w 5 z 13 miejsc cięcia, przewodniki sporadycznie wycinały jedną z dwóch prawidłowych kopii, ponieważ te sekwencje DNA różnią się tylko jedną literą. Oznacza to, że system CRISPR czasami błędnie celował w „dobre” kopie chromosomu 21, a nie tylko w dodatkową kopię. Nawet gdy naukowcy udoskonalili swoje podejście do sześciu gRNA o udowodnionej specyficzności, pewna resztkowa aktywność poza celem utrzymywała się.”
Oznacza to, że metoda nie jest doskonała w tym momencie. Choć jest rewolucyjna, to wciąż pojawiają się błędy i należy to uwzględnić, że nie dotyczy ona tylko trisomii 21 chromosomu ale i 13, 18. Z tej perspektywy ma swoje też ograniczenia. Gabriela nawiązuje tutaj do kwestii medycznych. Wskazała na różne problemy związane z okresem zastosowania metody, wskazując ryzyka jakie mogą być istotne nie tylko dla dziecka ale i dla matki np. gdy w czasie ciąży będzie miało to wszystko zastosowanie, może z pewnością także objąć swoim działaniem matkę i jej chromosomy. Dzieci z wadami genetycznymi powinny być leczone przecież w ciąży, gdyż wtedy jej skuteczność będzie najlepsza…ale czy na pewno biorąc pod uwagę matkę?
Z innej strony patrząc, gdy widzimy że ta interwencja “naprawia” uszkodzone organy, systemy, ścieżki metaboliczne, trudno dyskutować o niej jedynie w kontekście ryzyka, jest zdecydowanie efektywnym środkiem leczącym i zmieniającym funkcjonalność organizmu.
W trzeciej części Gabriela skupia się na tematach etycznych. Nie chcę tutaj omawiać szczegółowo tego, zatem podsumuję kilkoma jej celnymi zdaniami:
“Badanie Hashizume najlepiej czytać jako dowód słuszności teorii w komórkach, a nie jako kliniczny plan działania. Pokazuje ono, że edycja na poziomie chromosomów może, w kontrolowanych warunkach, przywrócić bardziej typową ekspresję genów. Pokazuje również, dlaczego translacja będzie trudna, błędne ukierunkowanie alleli na docelowe loci, blizny po pęknięciach dwuniciowych i uporczywy problem z dostarczaniem, który tylko narasta w miarę jak przechodzimy z naczyń do narządów.”
Jest to niezwykle celne. Dzisiaj mówi o metodzie, którą trzeba rozwijać i doskonalić, a nie już stosować. Zakładam, że jeżeli tak na to popatrzymy pozwolimy na to by problemy zostały rozwiązane a metoda udoskonalona. Wtedy będzie mogli patrzyć na jej doskonałości i ryzyka. Dzisiaj jest to przyszłościowa metoda, która może leczyć wiele chorób wynikających z błędów genetycznych i tak miejmy to w głowach.