Molekuláris ollóval vagdossák az egérembriók DNS-ét

Molekuláris "ollóval" iktatták ki a mitokondriális DNS-mutációkat egérembrióknál amerikai kutatók.

A mitokondriumok az energia előállításában és raktározásában nélkülözhetetlen szerepet játszó sejtszervecskék. Az eukarióta (valódi sejtmaggal rendelkező) sejtek legalább egy mitokondriummal rendelkeznek, de akár több ezer sejtszervecskét is birtokolhatnak. A mitokondriumokban saját DNS található, amely kizárólag anyai ágon öröklődik.

Súlyos betegségeket okozhatnak a mutációk

Minden ötezredik embernél kimutatható valamilyen mitokondriális rendellenesség (a humán mitokondriális genom 37 gént tartalmaz), ezek a génmutációk különböző betegségeket okozhatnak, így izomgyengeséghez vagy vaksághoz vezethetnek. A meghibásodott sejtszervecskék hozzájárulnak más eredetű betegségek, így bizonyos daganatfélék súlyosbodásához - olvasható a Nature News, valamint BBC hírei között.

Egy mitokondrium számítógépes fantáziarajza Forrás: AFP/Science Photo Library

"A betegség kialakulásához a sejtekben lévő mitokondriumok 60-95 százalékának a rendellenessége szükséges. Az esetek többségében azonban a petesejtben lévő több száz - több ezer mitokondriumnak csupán kis hányada hordoz valamilyen rendellenességet" - hangsúlyozta Alejandro Ocampo, a Salk Intézet molekuláris biológusa, a Cell folyóiratban megjelent tanulmány társszerzője.

Kivágták a mutáns szakaszokat

Alejandro Ocampo és Juan Carlos Izpisua Belmonte, az intézet evolúciós biológusa egérpetesejtben, valamint egysejtes stádiumban lévő embrióknál bizonyos enzimekkel, úgynevezett endonukleázokkal "kicsippentették" a DNS-láncból a mutálódott nukleotidokat, míg az egészséges részeket érintetlenül hagyták.

A kutatások során két egértörzsből nyert mitokondriális DNS-t (mtDNS) alkalmaztak. A petesejtekbe olyan ribonukleinsavat (RNS) fecskendeztek be, amely által termelt enzimek csupán az egyik egértörzs DNS-mutációit iktatták ki. A fogékony egértörzs esetében a mutációk 60 százalékát sikerült kiiktatni, ennek eredményeként egészséges utódok születtek.

Nem kell az összes mutáns DNS-t eltávolítani

"Nem kell az összes mutációt kiiktatni, ha jelentősen csökkentjük az elváltozások előfordulásának gyakoriságát, akkor is egészséges utódokra számíthatunk" - emelték ki a szerzők.

A második kísérletsorban az egérpetesejtekbe mitokondriális betegségekben szenvedő személyek mtDNS-ét ültették be, itt a molekuláris olló a sérült mitokondriális DNS-ek 20-50 százalékát "vágta ki".

Emberi embrión még nem próbálták

A kutatások ugyan igen korai stádiumban vannak, de máris heves vitákat váltanak ki. Számos országban ugyanis tilos a humán ivarsejtekkel és embriókkal való kísérletezés, ami mindenütt komoly etikai aggályokat vet fel.

Az utóbbi hetekben több kutatócsoport is követelte, hogy vezessenek be moratóriumot minden hasonló kísérletre, míg egyértelmű irányelveket nem dolgoznak ki. A Salk Intézet kutatói az etikai testület engedélyét várják, mielőtt eljárásukat humán sejteken alkalmaznák.

Michal Minczuk, a Cambridge-i Egyetem molekuláris biológusa arra hívja fel a figyelmet, hogy a mitokondriális DNS jelentős részének elpusztítása megnehezíti az embriónak a méhbe való beágyazódását. Eric Shoubridge, a montreali McGill Egyetem tudósa szerint nagyon sokféle mutáció vált ki mitokondriális betegséget, így problematikus lehet egyéni RNS kifejlesztése a jövendő szülők számára.