Bilim insanları, Down sendromunu tedavi etmek için CRISPR teknolojisini kullanarak fazladan 21. kromozomu çıkarma ve potansiyel olarak hücresel işlevi iyileştirme ve etkilenenler için yeni bir umut sunma konusunda yeni bir yaklaşım araştırıyorlar. Bu araştırma, genetik rahatsızlıklara yaklaşımımızı devrimleştirme, semptomları hafifletme ve Down sendromlu bireylerin yaşam kalitesini iyileştirme şansı sunma potansiyeline sahip.
Trisomi 21 olarak da bilinen Down sendromu, 21. kromozomun fazladan bir kopyasından kaynaklanır ve gelişimsel farklılıklara yol açar. Araştırmacılar, bu çoğalmayı doğrudan ele almanın yollarını arıyorlar. Japonya'daki Mie Üniversitesi'nden Ryotaro Hashizume ve meslektaşları tarafından yönetilen son çalışmalar, CRISPR tabanlı yöntemler kullanarak umut verici bir yaklaşım öneriyor. Etkilenen hücrelerdeki fazladan kromozomu çıkarmanın, davranışlarını tipik fonksiyona yaklaştırabileceğini buldular.
Eklenen kromozom, vücuttaki birçok önemli süreci bozar, genellikle öğrenme güçlüklerine ve sağlık sorunlarına neden olur. Bu ek genetik materyal, gen aktivitesini artırarak hücrelerin aşırı çalışmasına neden olur. Bir gen düzenleme sistemi olan CRISPR-Cas9, belirli DNA dizilerini tanımak ve DNA ipliklerini kesmek için bir enzim kullanır. Bilim insanları, istenmeyen kromozomu hedeflemek için CRISPR kılavuzları tasarlarlar; bu tekniğe alele özgü düzenleme denir.
Hashizume'nin ekibi, fazladan kopyayı çıkarmanın, laboratuvarda yetiştirilen hücrelerde gen ifadesini sıklıkla normalleştirdiğini keşfetti. Tedavi edilen hücreler, tipik protein üretimi ve daha iyi hayatta kalma oranları göstererek, aşırı genetik yükten kurtulmaya işaret etti. Henüz klinik kullanım için hazır olmamasına rağmen, bilim insanları beyni ve diğer dokuları oluşturan hücrelerde benzer düzenlemeler düşünüyorlar. Bölünmeyen hücrelerdeki fazla genetik materyali kesme olasılığı da ilgi çekici.
Araştırmacılar, sinir sistemi gelişimiyle ilgili genlerin, fazladan kromozomun çıkarılmasından sonra daha aktif hale geldiğini, metabolizmayla bağlantılı olanların ise azaldığını gözlemlediler. Gen ifadesindeki bu değişiklik, kromozomal dengesizliğin düzeltilmesinin hücrenin davranışını nasıl etkilediğini açıklayabilir. Yöntem ayrıca, Down sendromlu bireylerden alınan olgun, kök olmayan hücreler olan deri fibroblastlarına da uygulandı ve birçok durumda fazladan kromozom başarıyla çıkarıldı.
Düzeltilen hücreler biraz daha hızlı büyüdü ve daha kısa bir ikiye katlanma süresine sahipti. Ayrıca, hücre hasarıyla bağlantılı zararlı yan ürünler olan daha az reaktif oksijen türü ürettiler. Araştırmacılar, sadece fazladan 21. kromozomu hedeflemek için kılavuz moleküllerini rafine ediyor ve hücrenin onarım sistemlerinin düzenlemeleri tersine çevirmesini önlemenin yollarını araştırıyorlar. Bu bulgular doğrulanırsa, Down sendromlu kişilerin yaşamlarını potansiyel olarak iyileştiren ve genetik rahatsızlıklara yeni bir yaklaşım sunan, genetik yüklenmeyi kaynağında ele alan tedavilere yol açabilir.