Εμείς το γνωρίσαμε ευρύτερα στην πανδημία, αν και η επιστήμη το μελετά εδώ και τουλάχιστον δύο δεκαετίες. Και πλέον, το RNA μοιάζει να έχει μια απάντηση για κάθε σοβαρό ζήτημα της Ιατρικής.

Η αρχή έγινε με το αγγελιοφόρο RNA -mRNA- και τα εμβόλια του κορονοϊού που αναπτύχθηκαν σε χρόνο -ρεκόρ μέσα στην πανδημία και άλλαξαν το παιχνίδι στη διαχείριση αυτής της πρωτοφανούς παγκόσμιας κρίσης. Η επιτυχία αυτή επισφραγίστηκε με το Νομπέλ Ιατρικής 2023.

Μέσα σε λίγο διάστημα, η ιδία τεχνολογία διέθεσε τα πρώτα πλήρως εξατομικευμένα εμβόλια για τον καρκίνο, με ήδη εντυπωσιακά αποτελέσματα για το μελάνωμα και με μεγάλη αισιοδοξία για μια σειρά από όγκους συμπαγών οργάνων.

Πριν μερικούς μήνες, το διεθνές επιστημονικό περιοδικό Nature ζήτησε τη γνώμη ειδικών για το αν και πώς η τεχνολογία mRNA μπορεί να καθορίσει το μέλλον της Ιατρικής. Και έλαβε την απάντηση: Για οτιδήποτε χρειάζεται να θεραπευτεί ή να διορθωθεί, θα μπορούσε στο μέλλον να υπάρχει ένα φάρμακο mRNA!

Είναι φανερό ότι το πεδίο είναι ευρύ και πολλά υποσχόμενο. Και οι επιστήμονες αδημονούν για τα αποτελέσματα των μελετών που διεξάγονται πυρετωδώς.

RNA στη Γενετική

Τώρα, η έρευνα του RNA εισέρχεται και σε ένα ακόμη πεδίο, αλληλένδετο βεβαίως με το πεδίο της Κλινικής Ιατρικής αλλά με πολύ ευρύτερες εφαρμογές: Την Γενετική. Και φαίνεται πως θα μπορούσε να φέρει (κι εκεί;) την επανάσταση.

Εδώ, όμως, δεν μιλάμε για το αγγελιοφόρο RNA, αλλά για το RNA-γεφυρα (bridge RNA) που χρησιμοποιείται για την αναδιάταξη του DNA!

Ονομάστηκε γέφυρα, επειδή συνδέει ή γεφυρώνει τμήματα του DNA, ενώ μπορεί να τροποποιήσει πολύ μεγάλα κομμάτια του γονιδιώματος.

Η τεχνική bridge RNA αναπτύχθηκε από ερευνητές στο μη κερδοσκοπικό Ινστιτούτο Arc της Καλιφόρνια και θα μπορούσε να επιτρέψει πιο ακριβείς τροποποιήσεις του γενετικού κώδικα, παρακάμπτοντας μάλιστα την διαδικασία διάσπασης και μετέπειτα επισκευής των αλληλουχιών.

«Το RNA-γέφυρα είναι ένας νέος μηχανισμός για βιολογικού προγραμματισμού που θα μπορούσε να λειτουργήσει ως «επεξεργαστής κειμένου» για το ζωντανό γονιδίωμα. Ο ανασυνδυασμός με γέφυρα μπορεί να εισάγει, να κόψει, να αναστρέψει και πολλά άλλα», δήλωσε στους Financial Times ο Πάτρικ Χσου, κύριος ερευνητής στο Arc και επίκουρος καθηγητής βιομηχανικής στο UC Berkeley.

Η ανακάλυψη μπορεί να οδηγήσει σε εξελιγμένες τεχνικές γονιαδιακού ανασχεδιασμού, με στόχο να αποτρέπονται ασθένειες με γεντικό υπόβαθρο ή να αναπτύσσονται γονιδιακές άμυνες απέναντι σε επίκτητα νοσήματα.

Η τεχνική bridgeRNA περιγράφεται με δύο εργασίες στο διεθνές επιστημονικό περιοδικό Nature, το οποίο σχολίασε ότι πρόκειται για «συναρπαστική πρόοδο» στον τομέα της μεγάλης κλίμακας τροποποίησης γονιδιώματος, με τεράστιες δυνατότητες και πολλές πιθανές εφαρμογές.

Η «γέφυρα» ανακαλύφθηκε κατά τη μελέτη βακτηρίων και όταν ο Χσου και οι συνεργάτες του επικεντρώθηκαν σε κατηγορία ενζύμων τα επιτρέπουν στα κινητά στοιχεία του DNA των βακτηρίων να μεταπηδούν από τη μια τοποθεσία στην άλλη. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα μεταφερόμενα ένζυμα μιας συγκεκριμένης «οικογένειας« (ονομάστηκε IS110) χρησιμοποιούν ένα πολύπλοκο μηχανισμό που βασίζεται σε RNA: Το τμήμα που πρόκειται να μεταφερθεί συνδέεται στο ένα άκρο του RNA με το εισαγόμενο κομμάτι του DNA και στο άλλο άκρο με τη θέση – προορισμό. Με δυο λόγια, το RNA γεφυρώνει τα δύο τμήματα.

Αλλάζοντας τις αλληλουχίες σε κάθε άκρο αυτής της γέφυρας, οι ερευνητές μπόρεσαν να προγραμματίσουν τα ένζυμα IS110 ώστε να εισάγουν ένα φορτίο της επιλογής τους όπου ήθελαν στο γονιδίωμα.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές θα μελετήσουν το πώς θα κάνουν την τεχνική να λειτουργεί σε ανθρώπινα κύτταρα, αναζητώντας παράλληλα και τρόπους για να ενισχύσουν την ακρίβεια και την αποτελεσματικότητά της.

Θα ξεπεράσει και το CRISPR;

Είναι τέτοιος ο ενθουσιασμός για το brigdeRNA, που οι ειδικοί εκτιμούν ότι μπορεί να αποδειχθεί πιο αποτελεσματικό και από την μέχρι σήμερα πιο επαναστική μέθοδο γενετικής τροποποίησης, που δεν είναι άλλη από το γνωστό και ως «γονιδιακό ψαλιδι» Crispr-Cas9 το οποίο επίσης βασίζεται στο RNA!

Η μέθοδος γενετικής τροποποίησης CRISPR έχει αναπτυχθεί εδώ και περίπου μια δεκαετία και το 2020 βραβεύθηκε με το Νομπέλ Χημείας. Ονομάστηκε γενετικό ψαλίδι επειδή επεξεργάζεται τα γονίδια κόβοντας με ακρίβεια το DNA και στη συνέχεια αξιοποιεί τις φυσικές διαδικασίες επιδιόρθωσής του για να το τροποποιήσει με τον επιθυμητό τρόπο. Το σύστημα έχει δύο συστατικά: το ένζυμο Cas9 και έναν οδηγό (πάλι) RNA.

Ωστόσο, όπως εξηγούν οι ειδικοί, η μέθοδος αυτή «τραυματίζει» το DNA και στη συνέχεια το επιδιορθλωνει, διαδικασία που μπορεί να οδηγήσει σε απρόβλεπτες γονιδιακές αλλαγές. Αυτός, εξάλλου, είναι μεγάλος κίνδυνος κατά την παρέμβαση στο DNA.

Η «γέφυρα» αφήνει άθικτο το γενετικό υλικό, αφού ουσιαστικά αντιγράφει από ένα σημείο και επικολλά σε ένα άλλο. Θα μπορούσε λοιπόν να ξεπεράσει το CRISPR ως προς την ακρίβεια και την ασφάλεια της γενετικής τροποποίησης.

Ένα νέο κεφάλαιο στο συναρπαστικό βιβλίο ιστορίας του RNA μόλις άρχισε να γράφεται.

Ακολουθήστε το Protagon στο Google News