Αυτισμός: Σημαντική πρόοδος μέσω του εργαλείου CRISPR για την κατανόηση των αιτιών που τον προκαλούν

Μια σημαντική πρόοδος στην κατανόηση των γενετικών αιτίων του αυτισμού σημειώθηκε πρόσφατα από ερευνητές του Kobe University στην Ιαπωνία. Η επιστημονική ομάδα, με επικεφαλής τον νευροεπιστήμονα Takumi Toru, δημιούργησε μια βιβλιοθήκη 63 εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων ποντικού, καθένα από τα οποία φέρει μια συγκεκριμένη γενετική μετάλλαξη που έχει συνδεθεί ισχυρά με τον αυτισμό. Το αποτέλεσμα αυτό δεν αποτελεί μόνο ένα τεχνικό επίτευγμα, αλλά ανοίγει και νέους δρόμους για τη μελέτη των βιολογικών μηχανισμών που συνδέονται με τη διαταραχή του φάσματος του αυτισμού.

Η συγκεκριμένη πρωτοβουλία βασίστηκε σε έναν συνδυασμό δύο μεθόδων: την παραδοσιακή τεχνική χειρισμού βλαστοκυττάρων και τη νεότερη, ακριβέστατη τεχνολογία γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR. Χάρη σε αυτόν τον συνδυασμό, οι επιστήμονες κατόρθωσαν να δημιουργήσουν με αξιοσημείωτη αποτελεσματικότητα γενετικά τροποποιημένες σειρές βλαστοκυττάρων που αντανακλούν με ακρίβεια τις γενετικές αλλοιώσεις που συνδέονται με τον αυτισμό. Με την πάροδο των ετών, η προσπάθεια αυτή μετουσιώθηκε σε μια τυποποιημένη πλατφόρμα για τη μελέτη της διαταραχής.

Αν και εδώ και δεκαετίες είναι γνωστό πως η γενετική παίζει σημαντικό ρόλο στην εμφάνιση του αυτισμού, οι επιστήμονες δυσκολεύονταν να εντοπίσουν τους ακριβείς μηχανισμούς και αιτίες. Μέχρι σήμερα, η έλλειψη ενός ενιαίου βιολογικού προτύπου αποτελούσε εμπόδιο στη μελέτη των διαφορετικών γενετικών μεταλλάξεων που εμπλέκονται. Όπως επισημαίνει ο Takumi, η απουσία τέτοιων πρότυπων μοντέλων καθιστούσε δύσκολη την κατανόηση του αν οι μεταλλάξεις αυτές έχουν κοινές επιπτώσεις ή αν επηρεάζουν επιλεκτικά συγκεκριμένα είδη κυττάρων.

Η νέα αυτή κυτταρική βιβλιοθήκη όχι μόνο αναπαράγει χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τον αυτισμό σε κυτταρικό και συμπεριφορικό επίπεδο, αλλά επέτρεψε και την ανάπτυξη ενηλίκων ποντικιών με τις ίδιες γενετικές παραλλαγές. Μέσω αυτών των μοντέλων, η ομάδα του Kobe University κατάφερε να χαρτογραφήσει ποια γονίδια εμφανίζουν μη φυσιολογική δραστηριότητα και σε ποια είδη κυττάρων συμβαίνει αυτό.

Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα ευρήματα της έρευνας αφορά τη διαταραγμένη ικανότητα των νευρώνων να απομακρύνουν ελαττωματικές πρωτεΐνες. Όπως εξηγεί ο Takumi, αυτή η δυσλειτουργία σχετίζεται άμεσα με τη δυνατότητα των νευρικών κυττάρων να παράγουν πρωτεΐνες τοπικά, κάτι που αποτελεί μοναδικό χαρακτηριστικό των νευρώνων. Η έλλειψη επαρκούς ελέγχου ποιότητας αυτών των πρωτεϊνών θα μπορούσε να ευθύνεται για σημαντικά νευρωνικά προβλήματα, με αποτέλεσμα να συνδέεται άμεσα με τη νευροαναπτυξιακή διαταραχή.

Το σημαντικότερο όμως είναι ότι αυτό το ερευνητικό εργαλείο είναι πλέον διαθέσιμο στην επιστημονική κοινότητα. Οι ερευνητές μπορούν να ενσωματώσουν εύκολα αυτές τις κυτταρικές σειρές στις δικές τους μεθοδολογίες και να τις προσαρμόσουν σε διαφορετικούς γενετικούς στόχους. Ο Takumi επισημαίνει ότι αρκετές από τις μεταλλάξεις που μελετήθηκαν εμπλέκονται και σε άλλες νευροψυχιατρικές διαταραχές, όπως η σχιζοφρένεια και η διπολική διαταραχή. Συνεπώς, η συγκεκριμένη βιβλιοθήκη δεν περιορίζεται μόνο στον αυτισμό αλλά ενδέχεται να αποτελέσει εργαλείο-κλειδί και για την κατανόηση άλλων παθήσεων.

[via]