עריכה גנטית מבטיחה לטפל במחלות חשוכות מרפא, אך השיטה הפופולרית ביותר – CRISPR – לפעמים עושה יותר נזק מתועלת. מחקר חדש מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו וחוקרי אוניברסיטת ייל מדגיש גישה אלטרנטיבית חדשנית שעשויה להיות בטוחה יותר.
CRISPR – קיצור של חזרות קצרות של פילינדרומיות מקובצות באופן קבוע – הוא שיטה לעריכה גנטית המשתמשת ב- RNA וחלבוני חיידקים לעריכת DNA. זה הותאם משיטה המשמשת את החיידקים כהגנה חיסונית מפני ה- DNA של הנגיפים.
כאשר השיטה משמשת מדענים לעריכת DNA אנושי, עם זאת, יכולות להיות השלכות לא מכוונות. אלה יכולים לכלול עריכות בשוגג העלולות לגרום למצב בריאותי מסכן חיים בטווח הקרוב. יתר על כן, ההשפעות לטווח הארוך של עריכת CRISPR אינן ידועות ועשויות לכלול סיכון מוגבר לסרטן.
תוצאה אפשרית נוספת לא רצויה: תגובה חיסונית ההורגת תאים ערוכים, מבטלת כל טוב שנעשה על ידי CRISPR ועלולה לגרום לבעיות בריאותיות חמורות יותר, על פי הג'ין יו, PhD, המחבר המתאים למחקר. Yeo הוא פרופסור במחלקה לרפואה סלולרית ומולקולרית בבית הספר לרפואה של UC סן דייגו ומנהל המרכז לחדשנות תאי גזע של סנפורד והמרכז לטכנולוגיות RNA וטיפולים במכון תאי הגזע של סנפורד.
במסע אחר אפשרויות בטוחות יותר, YEO וצוות בדקו שני סוגים של מערכות עריכה, שכמו CRISPR, משתמשים ב- RNA כדי לבצע תיקונים לקוד גנטי. בניגוד ל- CRISPR, עם זאת, המערכות הופכות שינויים זמניים ספציפיים יותר.
"מערכות עריכה מבוססות אנוש", בניגוד למערכות עריכה מבוססות חיידקים, "יש פחות פוטנציאל לבעיות", אמר יו.
שתי מערכות העריכה השתמשו ב- RNAs גרעיניים קטנים – מולקולות RNA שאינן מייצרות חלבונים, הממוקמים בתוך גרעין התאים – כדי להחליף "אותיות" מסוימות בקוד הגנטי. אותיות RNA הן A, U, C ו- G (אדנין, אורציל, ציסטוזין וגואנין). הם הצליחו לשנות כך שייקרא כ- g ו- u כך שהוא נקרא כ- ψ.
בהשוואה לכלי עריכת ה- RNA הנוכחיים הטובים ביותר, גישת ה- RNA הגרעינית הקטנה הראתה יתרונות ברורים:
- זה עבד טוב יותר על RNAs מורכבים, כולל אלה עם קטעים רבים ואלה שאינם מקודדים בדרך כלל לחלבונים.
- זה התגלה בטוח יותר ויצר הרבה פחות עריכות מקריות בגנום.
- ובמודל של סיסטיק פיברוזיס, השיטה חילצה גנים פגומים בצורה יעילה יותר.
הרעיון למחקר מקורו בתובנה טכנולוגית מרכזית של CRISPR.
"תוספת של רצף לוקליזציה גרעיני סייעה להצלחה המוקדמת של CRISPR-CAS9", אמר אהרון סמרגון, דוקטורט, מחבר ראשון ועוזר מדען פרויקטים במעבדה של יו. "תהינו באופן דומה אם הכליאה המרחבית של עורכי בסיס RNA מהונדסים לגרעין – שם מתרחשת כל עריכת בסיס ידועה עם מונחה RNA בתאים – תועיל.
שכתוב הקוד הגנטי באופן פולשני באופן מינימלי עלול להוביל לטיפולים בטוחים ומדויקים יותר למגוון מחלות, כולל ניווני ניווני, לב וכלי דם וחיסוני. היתרונות המוכיחים של עריכת RNA גרעינית קטנה יסללו את הדרך ליישומים חדשים הדוחפים את גבולות הרפואה, יאו וצוות חוזים.
אנו נרגשים להמשיך לקדם את תחום שינויי ה- RNA המהונדסים. "
ג'ין יו, דוקטורט, פרופסור, המחלקה לרפואה סלולרית ומולקולרית, בית הספר לרפואה של UC סן דייגו
המחקר פורסם ב טבע ביולוגיה כימית ב- 18 בספטמבר 2025.
מחברים משותפים נוספים במחקר כוללים: Deepak Pant, Trent A. Gomberg, Sofia Glynne, Jonathan Nguyen ו- Jack T. Naritomi באוניברסיטת UC San Diego; וכריסטיאן פרה וונדי ו. גילברט מאוניברסיטת ייל.
המחקר מומן, בחלקו, על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (מענקים #S10 OD026929, R01HG004659, U24 HG009889 ו- R01GM101316), הקרן הלאומית למדע (מענק 2330451) וקרן הרטוול.
יו וסמרגון הגישו פטנט הקשור לעבודה זו. Yeo הוא מייסד וחבר הדירקטוריון, חבר מועצת המנהלים המייעצת המדעית, בעל מניות ויועץ בתשלום עבור Eclipse Bioinnovations. האינטרסים של Yeo נבדקו ואושרו על ידי UC סן דייגו בהתאם למדיניות ניגוד האינטרס שלו. גילברט הוא מייסד משותף וחבר מועצה מייעצת מדעית עבור Cloverleaf Bio. האינטרסים של גילברט נבדקו ואושרו על ידי אוניברסיטת ייל בהתאם למדיניות ניגודי העניין שלה.
