Transpozaza ilə genetik müalicələrində yeni efektiv gen mühəndisliyi üsulu yeni imkanlar yaradır.

Qaynaq: Avropa Molekulyar Biologiya Laboratoriyası

Xülasə: Alimlər Yatmış Gözəl transpozazasının yeni bir variantını hazırladılar. Bu, hüceyrə içinə nüfuz salan inkişaf etmiş sabitlik biokimyəvi xüsusiyyətlərə malikdir. Bu transpozaza, kök hüceyrələrin və terapevtik T hüceyrələrinin genom mühəndisliyi üçün istifadə edilə bilər. Buna görə bərpaedici dərman və xərçəng immunoterapiyasında istifadə üçün son dərəcə qiymətlidir. Əsas genom mühəndisliyi prosedurları gələcəkdə xərcləri azaldacaq və genom dəyişikliklərinin təhlükəsizliyini artıracaqdır.

Avropa Molekulyar Biologiya Laboratoriyasının, Universitätsklinikum Würzburg və Paul-Ehrlich-Institutun araşdırmaçılarından ibarət olan komanda, genomun dəyişilməsi üçün transpozaza zülalının birbaşa istifadəsini təmin edən təkmilləşdirilmiş biokimyəvi xüsusiyyətləri olan Yatmış Gözəl transpozazasının yeni bir formasını hazırlamağını bacardılar.

EMBL Heidelberg qrupunun lideri Orsolya Barabas, "Bizim hazırladığımız protein hüceyrələrə verilir və tələb olunan hədəf hüceyrələrdə effektiv və sabit genom dəyişikliklərini təmin edərək funksional vəziyyətdə qalır," deyə məlumat verdi.

Çatdırılma və efektiv gen mühəndisliyi insan hüceyrələri və T limfositləri də daxil olmaqla müxtəlif hüceyrələrdə istifadə edilə bilər. Sonuncusu, xərçəng immunoterapiyasının istifadəsində süni bir chimeric antigen reseptoru (CAR) istehsal etmək üçün genetik olaraq dəyişdirilə bilər.

Tədqiqatçılar tərəfindən hazırlanmış "Yatmış Gözəl" transpozazasının yeni növü yalnız protein tədarükünü təmin etmir, həm də hüceyrələrə avtonom şəkildə nüfuz edir. Sonuncu xüsusiyyətin hazırlanması planlanmamışdı və təcrübə zamanı aşkar edildi. Bu xoş bir sürpriz oldu, çünki bu xüsusiyyətə malik olan ilk növdür.

"Bütün bu xüsusiyyətlər CAR-T hüceyrə istehsalı və digər gen müalicəsi üçün yeni bir yol açır", EMBL-nin doktorantı və araşdırmanın aparıcı müəllifi İrma Querques izah edir.

Bu vəziyyət Yatmış Gözəl transpozazasının digər mövcud variantları ilə müqayisədə bir irəliləyişdir.

Yatmış Gözəl

Yatmış Gözəl transposon sistemi heyvanların genomlarına DNT-nin (dezoksiribonuklein turşusu) xüsusi ardıcıllığını daxil etmək üçün bir transpozaz və transposondan ibarətdir.

Transpozaz bir transposonun uclarına bağlanan bir zülaldır - bir genom içərisində mövqeyini dəyişdirə bilən, bəzən mutasiyalar meydana gətirən və hüceyrənin genetik kimliyini dəyişdirən DNT ardıcıllığıdır - və hərəkətini genomun başqa bir hissəsinə katalizasiya edir (aparır).

Transposaz ya transpozon daxilində kodlanır ya da başqa bir qaynaqla təmin edilə bilər, bu vəziyyətdə isə transposon qeyri-avtonom bir elementə çevrilir. Qeyri-avtonom transpozonlar ən çox genetik vasitələr kimi faydalıdır, çünki daxil edildikdən sonra müstəqil şəkildə aksiz etməyə və yenidən özlərini daxil etməyə davam edə bilmirlər. İnsan genomunda və digər məməlilərdə aşkar olunan DNT transposonlarının hamısı avtonom deyil, çünki transpozaz genləri olsa da, bu genlər işləmir və transpozonu hərəkət etdirə biləcək bir transpozaz yarada bilmirlər.

Yatmış Gözəl transposazası 1997-ci ildə Zoltan İviks və həmkarları tərəfindən balıq genomlarında olan hərəkətsiz kopyalardan geri gətirildi və onurğalı hüceyrələrdə efektiv işləyən ilk transposon aləti yaradıldı. O vaxtdan bəri gen terapiyasındakı bir çox tətbiqlərdə, o cümlədən gen terapiyasında istifadə edilmişdir.

Birbaşa tətbiqi

EMBL araşdırmaçıları əsasən fundamental tədqiqatlara diqqət yetirsələr də, bu nəticələr birbaşa tibbi tətbiqlərə gedir. "Bizim hazırladığımız yeni transpozaza və genom mühəndisliyi prosedurları birbaşa müalicəvi hüceyrə mühəndisliyində istifadə ediləcəkdir", Würzburg Universitätsklinikumdan Michael Hudecek, nəticələrin əhəmiyyətini vurğuladı. "Onsuz da bu ilk araşdırmada CAR-T hüceyrə istehsalı üçün metodumuzun faydasını və siçan modelində effektivliyini nümayiş etdiririk." İndi Hudecek və həmkarları insan xəstələrində istifadə üçün transpozaz ilə araşdırmalara davam edəcəklər.

"Bizim metod kök hüceyrə mühəndisliyində faydalı istifadəni təklif edir və əminəm ki, tətbiqlərini bərpaedici tibbdə və əlaqəli sahələrdə tapacaqdır. Yeni texnologiyanın ən böyük üstünlüklərindən biri də transpozazın sənaye miqyasında, əczaçılıq istehsalına imkan verir və Yatmış Gözəl gen çatdırma sistemini gələcək terapevtik tətbiqlər üçün şirkətlərə daha cəlbedici hala gətirir," deyə Paul-Ehrlich-Institutdan Zoltán Ivics izah edir.

EMBL qrupu tərəfindən hazırlanmış transpozazaların və protokolların dizayn prinsipləri digər transposon sistemləri üçün də oxşar strategiyaların yaradılmasına kömək edəcəkdir. Komanda, Yatmış Gözəl transpozazasının hüceyrəyə nüfuz edən xüsusiyyətlərini və bu mexanizmlərin digər zülallara da keçə biləcəyini araşdırmaq istəyir.

EMBL-dən Cecilia Zuliani – digər baş müəllif əlavə etdi: "Yeni Yatmış Gözəl variantımızın mövcudluğu molekulyar mexanizmlərin araşdırılmasına kömək edəcəkdir. Bu da öz növbəsində daha qabaqcıl transposon alətlərin rasional dizaynını təkmilləşdirəcəkdir".

Bu daha çox iş tələb etsə də, Barabas onun bir vacib təsirini vurğulayır: "Hələlik isə yeni hüceyrə mühəndisliyi prosedurumuz yaxşılaşdırılmış metod vasitəsilə xərclərin azaldılmasına və tibbi genom dəyişikliklərinin təhlükəsizliyinə səbəb olacaqdır".