Mest lesið

Kona féll fram af svölum
1

Ingibjörg Dögg Kjartansdóttir

Kona féll fram af svölum

·
Eyði ekki hugsunum í manninn sem kostaði mig næstum lífið
2

Eyði ekki hugsunum í manninn sem kostaði mig næstum lífið

·
Helmingur yfirstjórnenda lögreglunnar fékk stöðuna án auglýsingar
3

Helmingur yfirstjórnenda lögreglunnar fékk stöðuna án auglýsingar

·
Bróðir ráðherrans sem skipaði Sigríði án auglýsingar fékk stöðu án auglýsingar
4

Bróðir ráðherrans sem skipaði Sigríði án auglýsingar fékk stöðu án auglýsingar

·
Val um að vera edrú: Ævisaga partídýrs
5

Ágústa Arna Sigurdórsdóttir

Val um að vera edrú: Ævisaga partídýrs

·
Þjóðskrá neitar transkonu um að leiðrétta nafn hennar og kynskráningu
6

Þjóðskrá neitar transkonu um að leiðrétta nafn hennar og kynskráningu

·
Nei, nei og aftur nei!
7

Illugi Jökulsson

Nei, nei og aftur nei!

·
Stundin #101
September 2019
#101 - September 2019
Prentútgáfa Stundarinnar kemur næst út þann 4. október.

Erfðabreyting í músafóstrum kemur í veg fyrir alvarlega erfðasjúkdóma

Tækninni til erfðabreytinga fleygir áfram og samhliða aukinni þekkingu verða til tækifæri til að nýta þessa tækni til að koma í veg fyrir sjúkdóma. Þar sem erfðasjúkdómar geta verið margslungnir er mikilvægt að vita hvar og hvenær á að grípa inn í til að lækna þá, eða það sem betra er – koma í veg fyrir þá.

Erfðabreyting í músafóstrum kemur í veg fyrir alvarlega erfðasjúkdóma
Músarungi Mýs sem fæðast með galla í genum sem tengjast lokaþroskun lungnanna lifa yfirleitt ekki lengi eftir fæðingu. Í tilfelli músanna sem voru notaðar í þessari rannsókn var dánarhlutfallið 100% hjá fóstrum sem voru með galla í SFTPC. Þegar mýsnar höfðu verið meðhöndlaðar og erfðabreytt lækkaði dánartíðnin við fæðingu niður í 78%. Það er að segja, 22% fóstranna gátu andað eðlilega eftir að þau fæddust. 
ritstjorn@stundin.is

Þegar sjúkdómar koma til vegna galla í einu geni er það kallað eingena erfðasjúkdómur.  Slíkir erfðasjúkdómar eru mjög sjaldgæfir en þeir henta vel til rannsókna og tilrauna á þeim kostum sem erfðabreytingar geta haft í för með sér. Það er augljóslega auðveldara að laga galla sem á uppruna sinn á einum stað í erfðamenginu samanborið við marga.

Auk þess að þurfa bara að laga galla í einu geni er mikilvægt að skilja vel hvar genið gegnir hlutverki og á hvaða tímapunkti í lífi einstaklingsins. Það liggur því beinast við að nýta þessa tækni til að laga eingena galla sem geta valdið alvarlegum skaða. Dæmi um slíka sjúkdóma eru gallar í genum eins og SFTPB, SFTPC eða ABCA3, sem gegna mikilvægu hlutverki við þroskun lungnanna.

Þessi gen taka þátt í að mynda vökva eða nokkurs konar slím sem þekur lungun að innanverðu. Vökvinn er mikilvægur til að halda lungunum rökum en líka hreinum. Í tilfellum þar sem ofantalin gen eru ekki starfhæf getur samsetning vökvans leitt til þess að lungun eru ekki starfhæf.

Tímasetning viðgerðarinnar

Við fæðingu breytast aðstæður einstaklingsins dramatískt þegar lungun fá allt í einu það hlutverk að koma súrefni úr andrúmsloftinu og inn í blóðrásina. Fósturþroski getur því gengið á eðlilegan hátt þrátt fyrir galla í þeim genum sem sjá um þroskun lungnanna.

Þegar einstaklingur er með galla í einu af ofantöldum genum getur það valdið skorti á framleiðslu á lungnaslíminu eða offramleiðslu, sem er oft verra að meðhöndla. Til að lungun geti starfað eðlilega, öll efnasamskipti geti farið fram og lungun geti þanist eðlilega út þarf þessi yfirborðsvökvi að vera til staðar í réttu magni.

„Erfðabreytingar í fóstrum, á síðustu stigum meðgöngunnar, eru því fýsilegur kostur“

Til að koma í veg fyrir að gallar í þessum genum valdi skaða er mikilvægt að grípa inn í áður en lungun þurfa að taka til starfa, fyrir fæðingu. Erfðabreytingar í fóstrum, á síðustu stigum meðgöngunnar, eru því fýsilegur kostur til að hjálpa einstaklingum með erfðasjúkdóma af því tagi að lifa af.

CRISPR/Cas tæknin

Með tilkomu nýrrar tækni, CRISPR/Cas, verða erfðabreytingar auðveldari sökum þess hve návæmlega er hægt að staðsetja þær. CRIPSR/Cas kerfið, sem á uppruna sinn í bakteríum, ber kosti sína í ensíminu Cas9. Cas9 er prótín sem flokkast undir ensím vegna þess að það klippir DNA röðina í tvennt.

Cas9 leitar eftir erfðaefninu að samröðun við markgenin sín. Markgenið er þá það gen sem leitast er við að breyta eða laga. Þegar fullkomin samröðun næst fer ensímvirkni Cas9 af stað og klippir í sundur erfðaefnið svo tvíþáttbrot myndast.

Þar sem frumur líkamans eru viðbúnar því að gera við brot á erfðaefninu, taka náttúrulegir viðgerðarferlar við og púsla saman erfðaefninu og setja heilbrigt eintak af geninu inn þar sem tvíþáttabrotið átti sér stað.

Tilraunir á músafóstrum

Í rannsókn sem framkvæmd var við Children‘s Hospital of Philadelphia var músafóstrum sem voru með stökkbreytingu í SFTPC geninu erfðabreytt á síðustu stigum meðgöngunnar. Þegar mýsnar voru gengnar því sem samsvarar tveimur þriðju af meðgöngu hjá mönnum voru þær meðhöndlaðar með CRISPR erfðatækninni til að laga stökkbreytinguna í SFTPC geninu.

Eitt mikilvægasta skrefið í tilrauninni var að laga erfðaefnið á síðustu stigum meðgöngunnar og að framkvæma erfðabreytinguna í réttu líffæri. Þær frumur sem þurfa allra mest á heilbrigðu SFTPC geni að halda eru þær sem eru yst á yfirborði lungnanna og sjá um að seyta út vökvanum sem þekur þau að innan.

Erfðabreytingatól með áfangastað

Þegar fóstrið hefur náð á þriðja stig meðgöngu, í tilfellum músafóstranna um það bil fjórum dögum fyrir fæðingu þeirra, hafa flestir vefir þegar myndast og líffærin eru farin að æfa sig fyrir það sem koma skal. Þar á meðal lungun, þótt þau gegni engu hlutverki meðan fóstrið er í móðurkviði.

„Mýs sem fæðast með galla í genum sem tengjast lokaþroskun lungnanna lifa yfirleitt ekki lengi eftir fæðingu“

Öndunaræfingar fóstursins ásamt örvun, sem á sér stað þegar styrkur koltvíoxíðs í blóði móðurinnar hækkar örlítið, gerir það að verkum að erfðabreytingatólin rata á réttan stað. Þegar CRISPR/Cas kerfinu hafði verið komið inn í legvatnið þá átti það greiða leið inn í lungun, þar sem vinnan var unnin á ystu lögum lungna vefsins.

Dánartíðnin lækkar

Mýs sem fæðast með galla í genum sem tengjast lokaþroskun lungnanna lifa yfirleitt ekki lengi eftir fæðingu. Í tilfelli músanna sem voru notaðar í þessari rannsókn var dánarhlutfallið 100% hjá fóstrum sem voru með galla í SFTPC.

Þegar mýsnar höfðu verið meðhöndlaðar og erfðabreytt svo að SFTPC var í lagi lækkaði dánartíðnin við fæðingu niður í 78%. Það er að segja, 22% fóstranna gátu andað eðlilega eftir að þau fæddust. Raðgreining á frumunum sem þekja innsta lag lungnanna leiddi í ljós að erfðabreytingin heppnaðist og þess vegna voru lungun starfhæf.

Eftir fæðinguna var fylgst með músaungunum til að meta hvort erfðabreytingin hefði haft einhver neikvæð áhrif á þau, en svo virtist ekki vera.  

Hvað þýðir þetta?

Þessi rannsókn sýnir að erfðabreytingar á síðustu stigum meðgöngu eru mögulegar og auka lífslíkur einstaklinganna sem eiga í hlut.

Enn sem komið er, er ekki hægt að framkvæma slíkar breytingar í mannafóstrum en tilgangur rannsóknar sem þessarar snýst frekar um að sýna fram á hvort erfðabreytingar á þessum stigum meðgöngu hafa hugsanlegar aukaverkanir á fóstrin, hvort breytingin skili sér á réttan stað og hvort hún hafi tilskilin áhrif.

Þótt erfðabreytingar með CRISPR hafi gert tilraunir sem þessar mun auðveldari en áður þá er þekking vísindaheimsins enn ekki nægilega mikil til að fara á næsta stig, sem felst í tilraunum á dýrum skyldari manninum eða manninum sjálfum.

Ítarefni:

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190417171025.htm

https://stm.sciencemag.org/content/11/488/eaav8375

Athugasemdir

Allar athugasemdir eru ábyrgð á þeirra sem þær skrifa. Stundin áskilur sér rétt til að fjarlægja ærumeiðandi og óviðeigandi athugasemdir.

Mest lesið

Kona féll fram af svölum
1

Ingibjörg Dögg Kjartansdóttir

Kona féll fram af svölum

·
Eyði ekki hugsunum í manninn sem kostaði mig næstum lífið
2

Eyði ekki hugsunum í manninn sem kostaði mig næstum lífið

·
Helmingur yfirstjórnenda lögreglunnar fékk stöðuna án auglýsingar
3

Helmingur yfirstjórnenda lögreglunnar fékk stöðuna án auglýsingar

·
Bróðir ráðherrans sem skipaði Sigríði án auglýsingar fékk stöðu án auglýsingar
4

Bróðir ráðherrans sem skipaði Sigríði án auglýsingar fékk stöðu án auglýsingar

·
Val um að vera edrú: Ævisaga partídýrs
5

Ágústa Arna Sigurdórsdóttir

Val um að vera edrú: Ævisaga partídýrs

·
Þjóðskrá neitar transkonu um að leiðrétta nafn hennar og kynskráningu
6

Þjóðskrá neitar transkonu um að leiðrétta nafn hennar og kynskráningu

·
Nei, nei og aftur nei!
7

Illugi Jökulsson

Nei, nei og aftur nei!

·

Mest deilt

Kona féll fram af svölum
1

Ingibjörg Dögg Kjartansdóttir

Kona féll fram af svölum

·
Bergþór gerður að nefndarformanni með tveimur atkvæðum – Fulltrúar annarra flokka sátu hjá
2

Bergþór gerður að nefndarformanni með tveimur atkvæðum – Fulltrúar annarra flokka sátu hjá

·
Eyði ekki hugsunum í manninn sem kostaði mig næstum lífið
3

Eyði ekki hugsunum í manninn sem kostaði mig næstum lífið

·
Nei, nei og aftur nei!
4

Illugi Jökulsson

Nei, nei og aftur nei!

·
Jaðarskattar lágtekjufólks miklu hærri á Íslandi en í öðrum OECD-ríkjum
5

Jaðarskattar lágtekjufólks miklu hærri á Íslandi en í öðrum OECD-ríkjum

·
Bróðir ráðherrans sem skipaði Sigríði án auglýsingar fékk stöðu án auglýsingar
6

Bróðir ráðherrans sem skipaði Sigríði án auglýsingar fékk stöðu án auglýsingar

·

Mest deilt

Kona féll fram af svölum
1

Ingibjörg Dögg Kjartansdóttir

Kona féll fram af svölum

·
Bergþór gerður að nefndarformanni með tveimur atkvæðum – Fulltrúar annarra flokka sátu hjá
2

Bergþór gerður að nefndarformanni með tveimur atkvæðum – Fulltrúar annarra flokka sátu hjá

·
Eyði ekki hugsunum í manninn sem kostaði mig næstum lífið
3

Eyði ekki hugsunum í manninn sem kostaði mig næstum lífið

·
Nei, nei og aftur nei!
4

Illugi Jökulsson

Nei, nei og aftur nei!

·
Jaðarskattar lágtekjufólks miklu hærri á Íslandi en í öðrum OECD-ríkjum
5

Jaðarskattar lágtekjufólks miklu hærri á Íslandi en í öðrum OECD-ríkjum

·
Bróðir ráðherrans sem skipaði Sigríði án auglýsingar fékk stöðu án auglýsingar
6

Bróðir ráðherrans sem skipaði Sigríði án auglýsingar fékk stöðu án auglýsingar

·

Mest lesið í vikunni

Kona féll fram af svölum
1

Ingibjörg Dögg Kjartansdóttir

Kona féll fram af svölum

·
Sjálflærði ljósmyndarinn frá Moldóvu  sem er einn af skattakóngum Íslands
2

Sjálflærði ljósmyndarinn frá Moldóvu sem er einn af skattakóngum Íslands

·
Eyði ekki hugsunum í manninn sem kostaði mig næstum lífið
3

Eyði ekki hugsunum í manninn sem kostaði mig næstum lífið

·
Helmingur yfirstjórnenda lögreglunnar fékk stöðuna án auglýsingar
4

Helmingur yfirstjórnenda lögreglunnar fékk stöðuna án auglýsingar

·
Veittist að konum og beraði á sér kynfærin í háskólanum
5

Veittist að konum og beraði á sér kynfærin í háskólanum

·
Frosti: „Hneyksli“ að ECT-samningurinn hafi ekki verið borinn undir Alþingi
6

Frosti: „Hneyksli“ að ECT-samningurinn hafi ekki verið borinn undir Alþingi

·

Mest lesið í vikunni

Kona féll fram af svölum
1

Ingibjörg Dögg Kjartansdóttir

Kona féll fram af svölum

·
Sjálflærði ljósmyndarinn frá Moldóvu  sem er einn af skattakóngum Íslands
2

Sjálflærði ljósmyndarinn frá Moldóvu sem er einn af skattakóngum Íslands

·
Eyði ekki hugsunum í manninn sem kostaði mig næstum lífið
3

Eyði ekki hugsunum í manninn sem kostaði mig næstum lífið

·
Helmingur yfirstjórnenda lögreglunnar fékk stöðuna án auglýsingar
4

Helmingur yfirstjórnenda lögreglunnar fékk stöðuna án auglýsingar

·
Veittist að konum og beraði á sér kynfærin í háskólanum
5

Veittist að konum og beraði á sér kynfærin í háskólanum

·
Frosti: „Hneyksli“ að ECT-samningurinn hafi ekki verið borinn undir Alþingi
6

Frosti: „Hneyksli“ að ECT-samningurinn hafi ekki verið borinn undir Alþingi

·

Nýtt á Stundinni

Þegar nasisminn nam land

Illugi Jökulsson

Þegar nasisminn nam land

·
Annað andlit  – sama röddin

Þóra Kristín Ásgeirsdóttir

Annað andlit – sama röddin

·
Bróðir ráðherrans sem skipaði Sigríði án auglýsingar fékk stöðu án auglýsingar

Bróðir ráðherrans sem skipaði Sigríði án auglýsingar fékk stöðu án auglýsingar

·
Hefur unnið að sáttum fyrir hönd forsætisráðuneytisins en hafnar því að lögregla hafi beitt harðræði

Hefur unnið að sáttum fyrir hönd forsætisráðuneytisins en hafnar því að lögregla hafi beitt harðræði

·
Kona féll fram af svölum

Ingibjörg Dögg Kjartansdóttir

Kona féll fram af svölum

·
Kafli 1: Allt verður breytt en samt ekki

Alma Mjöll Ólafsdóttir

Kafli 1: Allt verður breytt en samt ekki

·
Helmingur yfirstjórnenda lögreglunnar fékk stöðuna án auglýsingar

Helmingur yfirstjórnenda lögreglunnar fékk stöðuna án auglýsingar

·
Nei, nei og aftur nei!

Illugi Jökulsson

Nei, nei og aftur nei!

·
Börnin mín eiga rétt á framtíð!

Hjalti Hrafn Hafþórsson

Börnin mín eiga rétt á framtíð!

·
Þjóðskrá neitar transkonu um að leiðrétta nafn hennar og kynskráningu

Þjóðskrá neitar transkonu um að leiðrétta nafn hennar og kynskráningu

·
Val um að vera edrú: Ævisaga partídýrs

Ágústa Arna Sigurdórsdóttir

Val um að vera edrú: Ævisaga partídýrs

·
Stjórnmálamenn sýni aðgát þegar fjármálaöflin þrýsta á léttara regluverk

Stjórnmálamenn sýni aðgát þegar fjármálaöflin þrýsta á léttara regluverk

·