מדענים מסירים גן מוטנטי שגורם להזדקנות מהירה אצל ילדים באמצעות מספריים של RNA

ילדים המפתחים קמטים עמוקים, עיכוב בגדילה והזדקנות מהירה של עצמות וכלי דם כבר בגיל שנה-שנתיים עלולים לסבול מתסמונת הפרוגריה של האצ'ינסון-גילפורד (HGPS), הפרעה גנטית נדירה וחשוכת מרפא המשפיעה על כאחד מכל שמונה מיליון איש. תוחלת החיים הממוצעת עבור חולים כאלה היא 14.5 שנים בלבד, וכיום אין טיפול שיכול לרפא את המחלה לחלוטין.

התרופה היחידה שאושרה על ידי ה-FDA לטיפול לפרוג'ריה, לונפארניב (Zokinvy), יקרה ביותר: כ-1.4 מיליארד וון דרום קוריאני (כמיליון דולר) למנה, ומספקת רק הארכת חיים צנועה של 2.5 שנים. הטיפול דורש לעתים קרובות שילובים עם תרופות אחרות והוא קשור לתופעות לוואי חמורות, דבר המדגיש את הצורך הדחוף בטיפולים יעילים ובטוחים יותר.

צוות מחקר בראשות ד"ר סונג-ווק קים ממרכז המשאבים לבעלי חיים של הדור הבא, במכון הקוריאני לביו-מדעים וביוטכנולוגיה (KRIBB), פיתח בהצלחה את הטיפול המדויק הראשון בעולם המכוון ב-RNA לפרוגריה, המבוסס על טכנולוגיית ויסות גנים מהדור הבא. הגישה החדשנית שלהם יכולה לחסל באופן סלקטיבי תעתיקי RNA הגורמים למחלות תוך שמירה על תפקודם של גנים תקינים, לשפר משמעותית את הבטיחות ולפתוח אפשרויות טיפול חדשות. התוצאות מתפרסמות בכתב העת Molecular Therapy.

מה גורם לפרוגריה?

HGPS נגרם על ידי מוטציה אחת בגן LMNA הגורמת לייצור פרוגרין, חלבון רעיל וחסר תקינות. פרוגרין משבש את מבנה קרום הגרעין של תאים, מאיץ את הזדקנות התאים וגורם לתסמינים הדומים להזדקנות מוקדמת: עצמות שבירות, התקשות כלי דם ובסופו של דבר כשל של איברים חיוניים.

גישה חדשה: 'מספריים מולקולריות' נגד פרוגרין

כדי להתמודד עם זאת, צוותו של ד"ר קים פיתח "מספריים מולקולריות" מונחות RNA המבוססות על RfxCas13d, בשילוב עם RNA מונחה בהתאמה אישית (gRNA) שמזהה פרוגרין.

טכנולוגיה מדויקת זו מבחינה בין RNA מוטנטי ל-RNA רגיל, ומאפשרת הרס סלקטיבי של פרוגרין מבלי לפגוע בחלבון למין A בריא.

בניגוד לטכניקות עריכת גנום מסורתיות כמו CRISPR-Cas9, אשר משנות את ה-DNA לצמיתות ונושאות את הסיכון להחדרת שגיאות מחוץ לאזור המטרה, שיטת מיקוד ה-RNA פועלת באופן זמני, אינה משפיעה על ה-DNA, ויכולה להיות הפיכה אם מתרחשות השפעות לא מכוונות.

תוצאות במודל עכבר

כאשר שיטה זו יושמה על עכברים עם מוטציית פרוגריה, הושגה הפיכה משמעותית של תסמיני המחלה, כולל:

• נשירת שיער
• ניוון עור
• עקמומיות עמוד השדרה
• הפרעות ניידות

גם החיות התאוששו:

• משקל גוף
• תפקוד איברי הרבייה
• מצב הלב והשרירים

מבחינת המראה והביומרקרים, עכברים שטופלו היו דומים לחיות ביקורת בריאות.

פוטנציאל מעבר לפרוגריה

יתר על כן, המחקר מצא שרמות פרוגרין גבוהות באופן טבעי בתאי עור אנושיים מזדקנים, ושימוש בטכנולוגיה החדשה הממוקדת ב-RNA סייע לעכב חלק מסימני ההזדקנות בתאים אלה.

פלטפורמה אוניברסלית לרפואה עתידית

ד"ר סונג-ווק קים, המחבר הראשי של המחקר, אמר:

"טכנולוגיה זו אינה ניתנת ליישום רק לתסמונת הפרוגריה של האצ'ינסון-גילפורד, אלא גם בעלת פוטנציאל טיפולי עבור יותר מ-15% מהמחלות הגנטיות הנגרמות משגיאות עריכת RNA. אנו צופים שהיא תתפתח לפלטפורמה אוניברסלית הניתנת ליישום למחלות הקשורות לגיל, סרטן והפרעות ניווניות של מערכת העצבים."