Studiuesit kanë treguar se cistat e rrezikshme, të cilat formohen me kalimin e kohës në sëmundjen e veshkave policistike (PKD), mund të parandalohen nga një kopje e vetme normale e një gjeni me defekt.
Kjo do të thotë se ekziston potenciali që shkencëtarët një ditë mund të përshtatin një terapi gjenetike për të trajtuar sëmundjen. Ata gjithashtu zbuluan se një lloj droge, i njohur si një glikozid, mund të anashkalojë efektet e gjenit me defekt në PKD. Zbulimet mund të krijojnë bazën për qasje të reja terapeutike për trajtimin e PKD, e cila prek miliona njerëz në mbarë botën.
Shkencëtarët përdorën modifikimin e gjeneve dhe modele 3D të qelizave njerëzore të njohura si organoidë për të studiuar gjenetikën e PKD, e cila është një çrregullim i trashëguar i veshkave kërcënuese për jetën, në të cilin një defekt gjen shkakton tubat mikroskopikë në veshka të zgjerohen si tullumbace uji, duke formuar kiste gjatë dekadave.
Kistet mund të grumbullojnë indet e shëndetshme, duke çuar në probleme të funksionit të veshkave dhe dështim të veshkave . Shumica e njerëzve me PKD lindin me një kopje të gjeneve të shëndetshme dhe një kopje gjenit të dëmtuar në qelizat e tyre.
“PKD e njeriut ka qenë kaq e vështirë për t’u studiuar sepse kisteve duhen vite dhe dekada për t’u formuar”, tha autori i vjetër i studimit Benjamin Freedman, Ph.D., në Universitetin e Uashingtonit, Seattle.
“Kjo platformë e re më në fund na jep një model për të studiuar gjenetikën e sëmundjes dhe shpresojmë të fillojmë të japim përgjigje për miliona të prekur nga kjo sëmundje”, shtoi ai.
Për të kuptuar më mirë arsyet gjenetike të formimit të kisteve në PKD, Freedman dhe kolegët e tij u përpoqën të përcaktonin nëse organoidet 3D të mini-veshkave njerëzore me një kopje normale të gjenit dhe një kopje të dëmtuar do të formonin kiste. Ata rritën organoidë, të cilët mund të imitojnë tiparet e strukturës dhe funksionit të një organi, nga qelizat burimore pluripotente të induktuara , të cilat mund të bëhen çdo lloj qelize në trup.
Për të gjeneruar organoidë që përmbajnë mutacione klinikisht të rëndësishme, studiuesit përdorën një teknikë të redaktimit të gjeneve të quajtur redaktimi bazë për të krijuar mutacione në vende të caktuara në gjenet PKD1 dhe PKD2 në qelizat burimore njerëzore. Ata u fokusuan në katër lloje të mutacioneve në këto gjene që dihet se shkaktojnë PKD duke ndërprerë prodhimin e proteinës së policistinit. Ndërprerjet në dy lloje të proteinave – policistin-1 dhe policistin-2 – shoqërohen me format më të rënda të PKD.
Ata më pas krahasuan qelizat me dy mutacione të kopjeve të gjeneve në organoidë me qelizat me vetëm një mutacion të kopjes së gjenit. Në disa raste, ata përdorën gjithashtu modifikimin e gjeneve për të korrigjuar mutacionet në një nga dy kopjet e gjeneve për të parë se si kjo ndikoi në formimin e kisteve. Ata zbuluan se organoidet me dy kopje gjenesh të dëmtuara prodhonin gjithmonë kiste dhe ato që mbanin një kopje të mirë të gjenit dhe një kopje të keqe nuk formuan kiste.
“Ne nuk e dinim nëse një mutacion i gjenit në vetëm një kopje të gjenit është i mjaftueshëm për të shkaktuar PKD, ose nëse një faktor i dytë, si një mutacion tjetër ose dëmtim akut i veshkave ishte i nevojshëm”, tha Freedman.
“Është e paqartë se si do të dukej një shkas i tillë, dhe deri më tani, ne nuk kemi pasur një model të mirë eksperimental për PKD njerëzore”, u shpreh ai.
Sipas Freedman, qelizat me një kopje të gjeneve të shëndetshme bëjnë vetëm gjysmën e sasisë normale të polycystin-1 ose polycystin-2, por kjo ishte e mjaftueshme për të parandaluar zhvillimin e cisteve. Ai shtoi se rezultatet sugjerojnë nevojën për një shkaktar të dytë dhe se parandalimi i atij goditjes së dytë mund të jetë në gjendje të parandalojë sëmundjen.
Modelet organoide dhanë gjithashtu mundësinë e parë për të studiuar efektivitetin e një klase barnash të njohur si glikozidi selektiv ribozomal eukariot në formimin e kisteve PKD.
“Këto komponime do të funksionojnë vetëm në mutacionet e një çifti bazë të vetëm, të cilat zakonisht shihen te pacientët me PKD”, shpjegoi Freedman.
“Ata nuk do të pritej të punonin në asnjë model të miut dhe nuk funksionuan në modelet tona të mëparshme organoidale të PKD. Na duhej të krijonim atë lloj mutacioni në një model eksperimental për të testuar ilaçet”, tha ai.
Ekipi i Freedman zbuloi se ilaçet mund të rivendosin aftësinë e gjeneve për të prodhuar policistin, duke rritur nivelet e policistin-1 në 50% dhe duke parandaluar formimin e cisteve. Edhe pasi kistet ishin formuar, shtimi i ilaçeve ngadalësoi rritjen e tyre.
Freedman sugjeroi që një hap tjetër do të ishte testimi i barnave ekzistuese glikozide te pacientët. Studiuesit gjithashtu mund të eksplorojnë përdorimin e terapisë gjenetike si një trajtim për PKD. /Gazeta Shneta/