การกระตุ้นโครโมโซม X อาจให้ความหวังแก่เด็กผู้หญิงที่เป็นโรคเรตต์

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนายีนบำบัดที่สามารถรักษาโรคเรตต์ได้โดยการกระตุ้นยีนเงียบ

ทีมนักวิจัยนำโดย Sanchita Bhatnagar จาก UC Davis Health ได้พัฒนายีนบำบัดที่มีแนวโน้มดี ซึ่งอาจรักษาโรคเรตต์ได้ การบำบัดนี้มีเป้าหมายเพื่อฟื้นฟูยีนที่ปกติแต่เงียบงันซึ่งเป็นสาเหตุของโรคหายากนี้ รวมถึงโรคอื่นๆ ที่อาจเชื่อมโยงกับยีนเอ็กซ์ เช่น กลุ่มอาการเอ็กซ์เปราะบาง

ผลการศึกษาดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในวารสารNature Communications

โรคเรตต์ซินโดรมคืออะไร?

โรคเรตต์ซินโดรมเป็นความผิดปกติทางพันธุกรรมที่มักพบในเด็กผู้หญิง เกิดจากยีนผิดปกติที่เรียกว่า MECP2 ซึ่งอยู่บนโครโมโซม X ยีนนี้มีหน้าที่ในการสร้างโปรตีน MeCP2

เด็กหญิงที่เป็นโรคเรตต์ซินโดรมอาจมีโปรตีนชนิดนี้น้อยเกินไปหรือทำงานผิดปกติ การขาดโปรตีนทำให้เกิดอาการต่างๆ มากมาย เช่น พูดไม่ได้ การเคลื่อนไหวมือบกพร่อง หายใจลำบาก และชัก

ยีนเงียบ

ผู้หญิงมีโครโมโซม X (XX) สองตัว ในแต่ละเซลล์ โครโมโซม X ตัวหนึ่งจะถูกทำให้ไม่ทำงานแบบสุ่ม ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่า XCI (XCI) ในเด็กหญิงที่เป็นโรคเรตต์ โครโมโซม X ที่ถูกทำให้ไม่ทำงานอาจเป็นโครโมโซมที่มี MECP2 อยู่ในชุดปกติ

“การศึกษาของเรามุ่งเป้าไปที่การกระตุ้นการทำงานของโครโมโซม X เงียบที่มียีนปกติอยู่ เราแสดงให้เห็นว่าการกระตุ้นการทำงานนี้เป็นไปได้และสามารถย้อนกลับอาการของโรคได้” ภัทนาการ ผู้เขียนอาวุโสของงานวิจัยนี้อธิบาย

Sanchita Bhatnagar เป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ในภาควิชาจุลชีววิทยาทางการแพทย์และภูมิคุ้มกันวิทยาที่ UC Davis ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการ Bhatnagar และนักวิจัยที่ UC Davis Cancer Center และ MIND Institute

โมเลกุลของฟองน้ำเทียบกับไมโครอาร์เอ็นเอ

ในการศึกษาใหม่นี้ ทีมวิจัยได้ดำเนินการคัดกรองจีโนมทั้งหมดเพื่อระบุ RNA ขนาดเล็ก (microRNA) ที่เกี่ยวข้องกับการยับยั้งการทำงานของโครโมโซม X และการยับยั้งการทำงานของยีนที่เชื่อมโยงกับโครโมโซม X พวกเขาพบว่า miR-106a มีบทบาทสำคัญในการยับยั้งการทำงานของยีนบนโครโมโซม X และยีน MECP2

นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบแนวคิดการปิดกั้น miR-106a เพื่อลดฤทธิ์ของมันและ "ปลุก" ยีนที่เงียบและมีสุขภาพดีให้ตื่นขึ้น ในการทำเช่นนี้ พวกเขาใช้หนูทดลองเพศเมียที่เป็นโรคเรตต์และเวกเตอร์ยีนบำบัดที่พัฒนาโดยศาสตราจารย์แคทเธอรีน เมเยอร์ จากโรงพยาบาลเด็กเนชั่นไวด์ เวกเตอร์นี้ส่งมอบโมเลกุลดีเอ็นเอชนิดพิเศษที่ทำหน้าที่เป็น "ฟองน้ำ" ดึงดูด miR-106a ซึ่งทำให้ miR-106a บนโครโมโซม X มีปริมาณน้อยลง ทำให้เกิดช่องทางการรักษาสำหรับการกระตุ้นยีนและการผลิต MeCP2

ผลลัพธ์ที่น่าประทับใจ

ผลลัพธ์น่าประทับใจมาก หนูที่ได้รับการรักษามีอายุยืนยาวขึ้น เคลื่อนไหวได้ดีขึ้น และแสดงความสามารถทางปัญญาสูงกว่าหนูที่ไม่ได้รับการรักษา นอกจากนี้ ยังมีการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญในเรื่องความผิดปกติของระบบทางเดินหายใจในหนูที่ได้รับการรักษา

“เซลล์ที่เป็นโรคนั้นมียารักษาโรคในตัวอยู่แล้ว เทคโนโลยีของเราเพียงแค่ช่วยให้มัน ‘จดจำ’ ความสามารถในการแทนที่ยีนที่บกพร่องด้วยยีนที่ทำงานได้” Bhatnagar อธิบาย “แม้แต่การแสดงออกของยีน (การกระตุ้น) เพียงเล็กน้อยก็ให้ผลการรักษาได้”

ที่สำคัญ เมาส์ทดลองที่เป็นโรค Rett สามารถทนต่อการรักษาได้ดี

“แนวทางการบำบัดด้วยยีนของเราในการยับยั้งการทำงานของโครโมโซม X ที่ไม่ทำงานนั้นแสดงให้เห็นถึงพัฒนาการที่ดีขึ้นอย่างมากในอาการต่างๆ ในกลุ่มอาการเรตต์” ภัทนาการ์กล่าว “เด็กหญิงที่เป็นโรคนี้มีทักษะการเคลื่อนไหวและการสื่อสารที่จำกัด พวกเธอมีภาวะหยุดหายใจขณะหลับและมีอาการชัก หากเราสามารถช่วยพวกเธอพูดเมื่อหิวหรือเดินไปหยิบน้ำสักแก้วได้ นั่นอาจเปลี่ยนชีวิตพวกเธอได้ แล้วถ้าเราสามารถป้องกันหรืออย่างน้อยก็ลดอาการชักและการหยุดหายใจได้ล่ะ”

โรคเรตต์ซินโดรมยังคงรักษาไม่หายขาด อย่างไรก็ตาม สำหรับครอบครัวที่ได้รับผลกระทบจากโรคนี้ การค้นพบนี้ให้ความหวังว่าการรักษาอาจกลายเป็นความจริงในอนาคต วิธีการนี้อาจมีประสิทธิภาพสำหรับโรคอื่นๆ ที่เกิดจากยีนที่เชื่อมโยงกับโครโมโซม X ด้วยเช่นกัน

ก่อนจะดำเนินการทดลองทางคลินิก นักวิทยาศาสตร์จะต้องดำเนินการศึกษาด้านความปลอดภัยเพิ่มเติมเพื่อระบุประสิทธิผลของการบำบัดและขนาดยาอย่างแม่นยำ