Το εργαλείο CRISPR «ξυπνά» χαμένο γονίδιο και ανοίγει τον δρόμο για πρόληψη ασθενειών
Μια αναπάντεχη επιστροφή από τα βάθη της εξελικτικής ιστορίας ίσως αποτελέσει το κλειδί για την αντιμετώπιση της ουρικής αρθρίτιδας και άλλων μεταβολικών παθήσεων. Ερευνητές από το Georgia State University κατάφεραν να επαναφέρουν σε λειτουργία ένα γονίδιο που οι άνθρωποι έχασαν πριν από δεκάδες εκατομμύρια χρόνια. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία CRISPR, το μετέτρεψαν από βιολογικό απολίθωμα σε ενεργό αμυντικό μηχανισμό, ικανό να μειώνει τα επίπεδα ουρικού οξέος και να εμποδίζει τη συσσώρευση λίπους στο ανθρώπινο ήπαρ σε εργαστηριακά μοντέλα.
Η ουρική αρθρίτιδα αποτελεί μια από τις αρχαιότερες καταγεγραμμένες ανθρώπινες παθήσεις. Προκύπτει όταν κρύσταλλοι ουρικού οξέος συσσωρεύονται στις αρθρώσεις, προκαλώντας έντονο πόνο και φλεγμονή. Παρά την ηλικία του φαινομένου, η σύγχρονη ιατρική εξακολουθεί να αναζητά αποτελεσματικότερες λύσεις, και τα νέα ευρήματα δείχνουν μια εντελώς νέα κατεύθυνση: επαναφορά εξελικτικά χαμένων γενετικών λειτουργιών.
Στην καρδιά της ανακάλυψης βρίσκεται η ουρικάση, ένα ένζυμο που διασπά το ουρικό οξύ. Η συντριπτική πλειονότητα των ζώων το διατηρεί εδώ και εκατομμύρια χρόνια, όμως οι άνθρωποι και οι μεγάλοι πίθηκοι το απώλεσαν πριν από περίπου 20 έως 29 εκατομμύρια χρόνια. Κάποιες θεωρίες υποστηρίζουν ότι η απώλεια αυτή ίσως βοήθησε τους προγόνους μας να αποθηκεύουν ευκολότερα λίπος από φρούτα, κάτι πολύτιμο σε περιόδους έλλειψης τροφής. Στο σημερινό κόσμο όμως, όπου η διατροφή έχει αλλάξει ριζικά, τα αυξημένα επίπεδα ουρικού οξέος οδηγούν σε σειρά προβλημάτων: από ουρική αρθρίτιδα και νεφρική δυσλειτουργία, μέχρι λιπώδες ήπαρ και καρδιαγγειακές παθήσεις.
Ο Eric Gaucher, καθηγητής βιολογίας στο Georgia State και επικεφαλής της μελέτης, εξηγεί ότι ο στόχος της ομάδας ήταν να διαπιστώσει τι θα συνέβαινε αν το χαμένο γονίδιο μπορούσε να επανενεργοποιηθεί. Με τη βοήθεια της Lais de Lima Balico, χρησιμοποίησαν την τεχνολογία CRISPR-Cas9 για να εισάγουν μια ανακατασκευασμένη εκδοχή του αρχαίου γονιδίου σε ανθρώπινα ηπατικά κύτταρα. Η πρώτη αντίδραση ήταν άμεση: το ουρικό οξύ μειώθηκε σημαντικά και τα κύτταρα σταμάτησαν να συσσωρεύουν λίπος όταν εκτέθηκαν σε φρουκτόζη.
Για να διαπιστώσουν αν το αποτέλεσμα αντέχει και σε πιο ρεαλιστικά περιβάλλοντα, οι ερευνητές δοκίμασαν το ίδιο γονίδιο σε τρισδιάστατα ηπατικά οργανοειδή. Τα μικροσκοπικά αυτά «σφαιρίδια» προσομοιώνουν πολύ καλύτερα τη λειτουργία ενός πραγματικού οργάνου. Και σε αυτό το επίπεδο, η ουρικάση έδειξε την ίδια ικανότητα: μείωσε το ουρικό οξύ και εγκαταστάθηκε μέσα στα περοξυσώματα, τα κυτταρικά διαμερίσματα όπου φυσιολογικά λειτουργεί το ένζυμο. Το εύρημα αυτό είναι κρίσιμο, καθώς δείχνει ότι η επαναφορά του γονιδίου δεν διαταράσσει την κυτταρική αρχιτεκτονική.
Η σημασία των αποτελεσμάτων ξεπερνά την ουρική αρθρίτιδα. Το υπερβολικό ουρικό οξύ, γνωστό ως υπερουριχαιμία, έχει συνδεθεί με υπέρταση, καρδιαγγειακά προβλήματα και μεταβολικές διαταραχές συγκρίσιμες σε σοβαρότητα με αυτές που προκαλεί η υψηλή χοληστερόλη. Στατιστικά δεδομένα αποκαλύπτουν ότι έως και οι μισοί ασθενείς με υπέρταση παρουσιάζουν αυξημένο ουρικό οξύ, ενώ στα άτομα που διαγιγνώσκονται πρόσφατα με υπέρταση το ποσοστό αυτό εκτοξεύεται στο 90%. Αν μια παρέμβαση με CRISPR μπορεί να μειώσει σταθερά το ουρικό οξύ, τότε ίσως λειτουργήσει ως ασπίδα για πολλαπλές παθήσεις ταυτόχρονα.
Τα τρέχοντα φάρμακα για την ουρική αρθρίτιδα δεν λειτουργούν για όλους, ενώ οι θεραπείες που βασίζονται σε uricase προκαλούν συχνά παρενέργειες. Έτσι, μια προσέγγιση που θα επανενεργοποιεί το γονίδιο απευθείας στα ηπατικά κύτταρα θα μπορούσε να αποτελεί βιώσιμη εναλλακτική. Η τεχνολογία CRISPR ανοίγει τον δρόμο για πιθανές θεραπείες με διαφορετικές μεθόδους χορήγησης, από ενέσιμους φορείς μέχρι χρήση λιπιδικών νανοσωματιδίων, παρόμοιων με εκείνων που αξιοποιήθηκαν σε εμβόλια mRNA.
Παρότι το όραμα αυτό ακούγεται δελεαστικό, οι ερευνητές παραμένουν συγκρατημένοι. Τα επόμενα βήματα περιλαμβάνουν δοκιμές σε ζώα και, εφόσον τα ευρήματα επιβεβαιωθούν, περαιτέρω αξιολόγηση σε ανθρώπους. Ταυτόχρονα, η ομάδα επισημαίνει ότι η γονιδιακή τροποποίηση εξακολουθεί να συνοδεύεται από σημαντικά ζητήματα ασφάλειας και ηθικής. Το ερώτημα δεν είναι μόνο αν η τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί, αλλά και σε ποιους, υπό ποιες συνθήκες και με ποια όρια.
