เจื้อยแจ้วฝ่าฝืนกฎทางพันธุกรรม

คุณแม่ไม่ใช่คนเดียวที่ถ่ายทอด DNA ของไมโตคอนเดรียไปยังลูกหลาน

นักวิจัยจับไก่ตัวหนึ่งทำงานเป็นไก่ โดยถ่ายทอด DNA ของไมโตคอนเดรียให้ลูกไก่ของเขา ไมโตคอนเดรีย ซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ที่สร้างพลังงานภายในเซลล์ มีโครโมโซมทรงกลมที่มียีนที่จำเป็นในการสร้างไมโตคอนเดรียและให้พวกมันทำงานต่อไป กฎที่มีมาช้านานคือขุมพลังของเซลล์เหล่านี้สืบทอดมาจากแม่เท่านั้น แต่นกบางตัวในตระกูลไก่ White Plymouth Rock รุ่นที่ 50 ที่ Virginia Tech ฝ่าฝืนกฎนั้น

สำหรับการศึกษานี้ ซึ่งรายงานในจดหมายชีววิทยา เดือนตุลาคม นักวิจัยได้กำหนดลักษณะทางพันธุกรรมของจีโนมยลจากไก่ 12 ตัว นักวิจัยค้นพบการกลายพันธุ์ในยีนND4L ในไก่ตัวผู้ เขาถ่ายทอดการกลายพันธุ์ให้กับลูกไก่ของเขา

นักวิทยาศาสตร์ไม่ทราบว่าไมโตคอนเดรียได้รับมาจากบรรพบุรุษในป่าบ่อยเพียงใด พวกเขาเคยเห็นมันในพืชบางชนิด ( SN: 5/16/15, p. 8 ) แกะ และแม้แต่ในคนๆเดียว หลักฐานดังกล่าวชี้ให้เห็นว่าบิดามอบไมโตคอนเดรียให้กับลูกหลานของตนบ่อยกว่าที่เคยสงสัย การค้นพบดังกล่าวอาจทำให้ผลการศึกษาหลายชิ้นคลุมเครือซึ่งใช้ดีเอ็นเอของไมโตคอนเดรียเพื่อติดตามเชื้อสายของมารดาและกำหนดความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการ 

บริษัทต่างๆ ประกาศในเดือนกุมภาพันธ์ว่าพวกเขาได้รักษาผู้ป่วยเบต้าธาลัสซีเมียหนึ่งราย นักวิจัยกล่าวในเดือนกรกฎาคมว่าอีกคนหนึ่งได้รับการบำบัดแบบเดียวกันสำหรับ โรคเคียวเซลล์ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ประกาศผลจากการทดลองเหล่านี้

เข้าตา

ถึงกระนั้น โรคทางพันธุกรรมจำนวนมากส่งผลกระทบต่อทั้งร่างกายหรืออวัยวะที่ไม่สามารถลบออกและแก้ไขในห้องปฏิบัติการได้ ไม่มีใครรู้ว่า CRISPR สามารถทำงานได้ดีในร่างกายมนุษย์หรือไม่ แต่การทดลองทางคลินิกโดยใช้ตัวแก้ไขยีนเพื่อรักษาอาการตาบอดที่สืบทอดมาซึ่งเรียกว่า Leber congenital amaurosis 10 อาจช่วยตอบคำถามได้ ความผิดปกตินี้เกิดจากการกลายพันธุ์ใน ยีน CEP290ที่นำไปสู่โปรตีนที่ไม่ทำงาน เมื่อโปรตีนไม่ทำงาน เซลล์แบบแท่งในเรตินาจะตาย และเซลล์รับแสงที่รวบรวมแสงจะไม่สามารถสร้างใหม่ได้ ส่งผลให้ตาบอดได้

มีการบำบัดด้วยยีนซึ่งได้รับการอนุมัติในปี 2560 โดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา สำหรับประเภทของ amaurosis ที่มีมา แต่กำเนิด Leber ที่เกิดจากการกลายพันธุ์ใน ยีนRPE65 แต่CEP290นั้นใหญ่เกินกว่าจะบรรจุลงในไวรัสเพื่อทำการบำบัดด้วยยีนแบบเดิมได้ Charles Albright หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของ Editas Medicine บริษัทที่ตั้งอยู่ในเมืองเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ กล่าวซึ่งพัฒนาการแก้ไขยีน CRISPR สำหรับโรคทางพันธุกรรมต่างๆ กล่าว

ในเดือนกรกฎาคม Editas และ Allergan บริษัทยาระดับโลกได้เปิดรับสมัครผู้ทดลองแก้ไขยีนตาบอด ในการทดลอง RNA ไกด์สองตัวจะนำ Cas9 ไปตัดสองครั้งเพื่อตัด DNA ที่เป็นปัญหาออก

คนแรกที่ได้รับการบำบัดแบบทดลองจะเป็นผู้ใหญ่ที่เกือบจะตาบอด Albright กล่าว ตัวแก้ไข CRISPR จำนวนเล็กน้อยจะถูกฉีดเข้าไปใต้เรตินาเพื่อทดสอบความปลอดภัย ไม่แน่ใจว่าปริมาณต่ำจะช่วยเพิ่มการมองเห็นหรือไม่ ถ้าขนาดยาพิสูจน์ได้ว่าปลอดภัย อาสาสมัครในภายหลังจะได้รับปริมาณที่สูงขึ้น นักวิจัยอาจทดสอบการรักษาในเด็กด้วย

Albright กล่าวว่า “เรากำลังจะเป็นผู้ป่วยที่ยากที่สุดที่จะเริ่มต้นและเราจะปรับปรุงจากที่นั่น”

การแก้ไขเซลล์เรตินอลเพียง 10 เปอร์เซ็นต์อาจช่วยฟื้นฟูการมองเห็นได้บ้าง เขากล่าว ในการทดลองกับสัตว์ CRISPR ได้แก้ไข เซลล์ในหนูได้ มากถึง 60 เปอร์เซ็นต์และในลิงเกือบ 28 เปอร์เซ็นต์นักวิทยาศาสตร์รายงานในเดือนกุมภาพันธ์Nature Medicine

อยู่กับมันแม้ว่าการทดลองครั้งแรกเหล่านี้จะไม่เป็นไปตามที่หวังไว้ แต่ CRISPR จะไม่ถูกระงับ Albright คิด “นี่คือเทคโนโลยีที่จะคงอยู่ต่อไป” เขากล่าว “ถ้าวิธีนี้ไม่ได้ผล มันจะเป็นเรื่องเกี่ยวกับชีววิทยาพื้นฐานหรือความสามารถของเราในการส่งมอบกลไกการตัดต่อมากกว่า”

ความอุตสาหะ – และการเลือกโรคที่เหมาะสมกับเป้าหมาย – มีความสำคัญอย่างยิ่งยวด – ในที่สุดก็สามารถชำระได้ หลังจากความพ่ายแพ้ การบำบัดด้วยยีนแบบเดิมเพิ่งประสบความสำเร็จอย่างมาก

ในเดือนพฤษภาคม FDA อนุมัติยีนบำบัดสำหรับเด็กที่มีกล้ามเนื้อลีบกระดูกสันหลัง ซึ่งเป็นโรคทางพันธุกรรมที่ทำให้ร่างกายทรุดโทรมและเป็นอันตรายซึ่งเกิดจากการกลายพันธุ์ที่ทำให้ยีนSMN1 ไม่ทำงาน ยีนนั้นจำเป็นสำหรับเซลล์ประสาทเฉพาะที่เรียกว่าเซลล์ประสาทสั่งการเพื่อให้อยู่รอดและทำงานได้อย่างถูกต้อง เด็กที่เป็นโรคทางพันธุกรรมมักตายเพราะกล้ามเนื้อที่ควบคุมการหายใจล้มเหลว องค์การอาหารและ ยากล่าวเมื่อวันที่ 6 สิงหาคมว่าได้รับการแจ้งเตือนถึงปัญหาเกี่ยวกับการจัดการข้อมูลจากการทดลองกับสัตว์ทดลอง แต่หน่วยงานกล่าวว่าการรักษาทำงานได้ดีในมนุษย์และควรอยู่ในตลาด

Conlon กล่าวว่า “เด็กเหล่านี้ที่มี SMA ซึ่งอาจเสียชีวิตได้นั้นกำลังวิ่งและพูดคุยและเรียนรู้และก้าวหน้า” Conlon กล่าว “มันก็แค่กวนประสาท”