Naykowczyni Magdalena D─ůbrowska w labolatorum

Polska naukowczyni wykorzystuje innowacyjne metody edycji genomu

Choroby poliglutaminowe (poliQ) stanowi─ů grup─Ö rzadkich chor├│b genetycznych, kt├│re prowadz─ů do obumierania kom├│rek w m├│zgu. Pomimo d┼éugoletnich bada┼ä, s─ů one obecnie nieuleczalne. Wielu naukowc├│w zg┼é─Öbia mechanizmy ich powstawania, zmierzaj─ůc do opracowania metod ich leczenia. W┼Ťr├│d nich jest polska naukowczyni - mgr Magdalena D─ůbrowska, stypendystka ÔÇ»21. edycji programu LÔÇÖOr├ęal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki, kt├│ra w swoich eksperymentach korzysta z innowacyjnych metod do usuwania niepo┼╝─ůdanych mutacji w genomie.

Choroby poliglutaminowe, sk─ůd si─Ö bior─ů?

Choroby poliglutaminowe (poliQ) powstaj─ů w wyniku mutacji polegaj─ůcej na zwi─Ökszeniu liczby powt├│rze┼ä tr├│jki nukleotyd├│w CAG, kt├│re koduj─ů glutamin─Ö. Obecnie mo┼╝emy wyr├│┼╝ni─ç 9 r├│┼╝nych chor├│b poliQ: choroba Huntingtona, ataksje rdzeniowo-m├│┼╝d┼╝kowe typu 1, 2, 3, 6, 7, 17, zanik czerwienno-z─Öbaty i rdzeniowo-opuszkowy zanik mi─Ö┼Ťni. Za wyj─ůtkiem ostatniej, kt├│rej dziedziczenie jest sprz─Ö┼╝one z p┼éci─ů, choroby te s─ů dziedziczone w spos├│b autosomalny dominuj─ůcy, a cz─Östo┼Ť─ç wyst─Öpowania chor├│b poliQ szacuje si─Ö na oko┼éo 1ÔÇô10 przypadk├│w na 100 000 ludzi.

Spo┼Ťr├│d tych zaburze┼ä, choroba Huntingtona i ataksje rdzeniowo-m├│┼╝d┼╝kowe maj─ů najwi─Öksz─ů cz─Östo┼Ť─ç wyst─Öpowania na ┼Ťwiecie, inne choroby dominuj─ů w okre┼Ťlonych obszarach geograficznych. Pomimo tego, ┼╝e w sk┼éad chor├│b poliQ wchodzi dziewi─Ö─ç r├│┼╝nych chor├│b neurodegeneracyjnych, ka┼╝da z nich ma sw├│j w┼éasny gen sprawczy zlokalizowany na  r├│┼╝nych chromosomach oraz inny pr├│g liczby powt├│rze┼ä, kt├│re wywo┼éuj─ů chorob─Ö. W przypadku choroby Huntingtona ten pr├│g to 36 do 39 powt├│rze┼ä. Przekroczenie tych d┼éugo┼Ťci powoduje powstanie zmutowanego bia┼éka z wyd┼éu┼╝on─ů sekwencj─ů ci─ůgu CAG. Objawy chor├│b poliQ zwi─ůzane s─ů g┼é├│wnie z upo┼Ťledzeniem funkcjonowania uk┼éadu nerwowego na skutek akumulacji zmutowanego bia┼éka w kom├│rkach neuronalnych.

Obecnie choroby poliQ s─ů nieuleczalne.

o┼╝liwe jest jedynie umiarkowane niwelowanie ich objaw├│w. Utrudnieniem w opracowaniu leczenia jest ÔÇ×trudnaÔÇŁ sekwencja CAG oraz ich genetyczne pod┼éo┼╝e. Pomimo mo┼╝liwo┼Ťci nazwania i zlokalizowania gen├│w odpowiedzialnych za choroby poliglutaminowe, mechanizmy ich powstawania nie s─ů do ko┼äca znane.

Modelowanie sekwencji powtórzeń CAG

Mgr Magdalena D─ůbrowska, stypendystka 21. edycji Programu LÔÇÖOr├ęal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki w kategorii doktoranckiej, w swojej pracy badawczej zajmuje si─Ö wykorzystaniem narz─Ödzi do edycji genomu w eksperymentalnej terapii chor├│b poliglutaminowych. W badaniach wykorzystuje technologi─Ö CRISPR-Cas, kt├│ra umo┼╝liwia modulowanie d┼éugo┼Ťci sekwencji powt├│rze┼ä CAG w kom├│rkach pozyskanych od pacjent├│w cierpi─ůcych na choroby poliQ.

CRISPR-Cas9 to molekularne no┼╝yczki, dzi─Öki kt├│rym mo┼╝liwe jest wykonanie ci─Öcia we wskazanym miejscu genomu. Ta metoda wykorzystywana jest przy tworzeniu nowych modeli kom├│rkowych i zwierz─Öcych oraz przy terapii chor├│b genetycznych. Magdalena D─ůbrowska wykorzystuje t─Ö technologi─Ö do┬áindukowania p─Ökni─Ö─ç nici DNA w obszarze sekwencji powt├│rze┼ä CAG. Powoduje to jej wyci─Öcie, skr├│cenie lub wyd┼éu┼╝enie.

Nowatorska metoda qEva-CRISPR polskiej badaczki

Mgr Magdalena D─ůbrowska opracowuje potencjaln─ů terapi─Ö dla wszystkich chor├│b poliQ. Innowacyjno┼Ť─ç jej bada┼ä polega na u┼╝ywaniu technologii CRISPR-Cas do indukcji p─Ökni─Ö─ç nici DNA w obszarze powt├│rze┼ä oraz do badania wp┼éywu innych gen├│w na modulowanie d┼éugo┼Ťci sekwencji CAG. Stypendystka jako pierwsza stworzy┼éa potencjalne podej┼Ťcie terapeutyczne dla chor├│b poliQ, kt├│re polega┼éo na wykorzystaniu zmodyfikowanej wersji nukleazy Cas9 tzw. Nikaza Cas9, do wyci─Öcia zmutowanej sekwencji CAG w kom├│rkach pochodz─ůcych od pacjent├│w dotkni─Ötych chorob─ů Huntingtona.

To podej┼Ťcie okaza┼éo si─Ö efektywne, a co najwa┼╝niejsze nie powodowa┼éo efekt├│w ubocznych. Wyniki uzyskane z tych bada┼ä zrodzi┼éy pytania o to, jakie mechanizmy bior─ů udzia┼é w naprawie p─Ökni─Ö─ç nici DNA w obszarze sekwencji powt├│rze┼ä CAG oraz jak efektywnie wykrywa─ç mutacje w tym ÔÇ×trudnymÔÇŁ obszarze genomu. Odpowiedzi─ů na ostanie by┼éo stworzenie przez stypendystk─Ö nowej metody na polu in┼╝ynierii genetycznej o nazwie qEva-CRISPR.

Metoda qEva-CRISPR jest dedykowana do wykrywania mutacji spowodowanych przez system CRISPR-Cas9 w r├│┼╝nych obszarach genomu, r├│wnie┼╝ w sekwencjach powtarzaj─ůcych si─Ö. Jest prosta w obs┼éudze, posiada protok├│┼é dopasowany do ka┼╝dego rodzaju kom├│rek i co najwa┼╝niejsze pozwala w tym samym czasie wykry─ç zmiany w sekwencji celowanej, jak r├│wnie┼╝ w sekwencjach poza planowanym miejscem ci─Öcia. U┼éatwia rutynow─ů prac─Ö z technologi─ů CRISPR-Cas9 w laboratorium i pozwala dok┼éadniej zbada─ç wci─ů┼╝ nie do ko┼äca poznane efekty edycji.

ÔÇô m├│wi mgr Magdalena D─ůbrowska.

Czy powstanie nowa strategia terapeutyczna?

Obecnie naukowczyni prowadzi badania nad poznaniem/ zrozumieniem mechanizm├│w naprawy DNA, kt├│re s─ů odpowiedzialne za skracanie lub wyd┼éu┼╝anie sekwencji powtarzaj─ůcej si─Ö po indukcji p─Ökni─Ö─ç nici DNA w tym obszarze. Wiedza uzyskana podczas bada┼ä pozwoli na sterowanie tymi mechanizmami, co mo┼╝e doprowadzi─ç do preferencyjnego skracania wyd┼éu┼╝onej sekwencji CAG. Jest to nowatorskie podej┼Ťcie, kt├│re mo┼╝e sta─ç si─Ö podstaw─ů do stworzenia nowej strategii terapeutycznej.

Za swoje osi─ůgni─Öcia naukowe Mgr Magdalena D─ůbrowska otrzyma┼éa w 2018 r. nagrod─Ö przyznawan─ů przez Komitet Biotechnologii PAN im. Wac┼éawa Szybalskiego za najlepsz─ů prac─Ö eksperymentaln─ů wykonan─ů w polskim laboratorium w oraz Nagrod─Ö Pozna┼äskiego Oddzia┼éu Polskiej Akademii Nauk za najlepsz─ů oryginaln─ů prac─Ö tw├│rcz─ů z obszaru nauk biologicznych i rolniczych. W 2021 roku otrzyma┼éa stypendiumÔÇ»21. edycjiÔÇ»programu LÔÇÖOr├ęal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki┬áw kategorii doktoranckiej za projekt badawczy┬áÔÇ×Wykorzystanie narz─Ödzi do edycji genomu w eksperymentalnej terapii chor├│b poliglutaminowychÔÇŁ. Osi─ůgni─Öcia mgr Magdaleny D─ůbrowskiej zosta┼éy docenione tak┼╝e przez magazyn Forbes Women. Naukowczyni zosta┼éa wyr├│┼╝niona w publikowanej corocznie Li┼Ťcie 100 Kobiet Roku, uwzgl─Ödniaj─ůcej polityczne liderki, aktywistki, przedstawicielki biznesu i nauki, artystki i innowatorki.

Zarejestruj si─Ö aby otrzyma─ç newsletter

 

Na tej stronie wykorzystujemy cookies. Uzyskujemy do nich dost─Öp w celach analitycznych oraz w celu zapewnienia prawid┼éowego dzia┼éania strony. Je┼╝eli nie wyra┼╝asz na to zgody, mo┼╝esz zmieni─ç ustawienia w swojej przegl─ůdarce. Zobacz wi─Öcej w Polityce Prywatno┼Ťci.

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close