जेनेटिक कैंची के उपयोग से जोखिम होता है

सीआरआईएसपीआर उपकरण प्रतिरक्षा रोग क्रोनिक ग्रैनुलोमेटस रोग के लिए जिम्मेदार आनुवंशिक दोष की मरम्मत करने में सक्षम है। हालाँकि, ज्यूरिख विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने अब दिखाया है कि अनजाने में अन्य दोष उत्पन्न होने का जोखिम है।

सीआरआईएसपीआर आणविक कैंची में आनुवंशिक रोगों के उपचार में क्रांति लाने की क्षमता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि उनका उपयोग जीनोम के विशिष्ट दोषपूर्ण वर्गों को ठीक करने के लिए किया जा सकता है। दुर्भाग्य से, हालांकि, एक समस्या है: कुछ शर्तों के तहत, मरम्मत से नए आनुवंशिक दोष हो सकते हैं – जैसा कि क्रोनिक ग्रैनुलोमेटस रोग के मामले में होता है। यह ज्यूरिख विश्वविद्यालय (UZH) में नैदानिक ​​​​अनुसंधान कार्यक्रम ImmuGene के बुनियादी शोधकर्ताओं और चिकित्सकों की एक टीम द्वारा रिपोर्ट किया गया था।

क्रोनिक ग्रैनुलोमेटस रोग एक दुर्लभ वंशानुगत बीमारी है जो 120,000 लोगों में से एक को प्रभावित करती है। यह रोग प्रतिरक्षा प्रणाली को ख़राब कर देता है, जिससे मरीज़ गंभीर और यहां तक ​​कि जीवन-घातक संक्रमणों के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं। यह एनसीएफ1 जीन के डीएनए अनुक्रम में दो अक्षरों, जिन्हें आधार कहा जाता है, की अनुपस्थिति के कारण होता है। इस त्रुटि के परिणामस्वरूप एंजाइम कॉम्प्लेक्स का उत्पादन करने में असमर्थता होती है जो बैक्टीरिया और फफूंदी के खिलाफ प्रतिरक्षा रक्षा में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

अनुसंधान दल अब लापता अक्षरों को सही स्थान पर डालने के लिए सीआरआईएसपीआर प्रणाली का उपयोग करने में सफल हो गया है। उन्होंने प्रतिरक्षा कोशिकाओं के सेल कल्चर में प्रयोग किए जिनमें क्रोनिक ग्रैनुलोमेटस रोग वाले लोगों के समान आनुवंशिक दोष था। यूनिवर्सिटी चिल्ड्रेन्स हॉस्पिटल ज्यूरिख और यूज़ेडएच में इंस्टीट्यूट फॉर रीजनरेटिव मेडिसिन में दैहिक जीन थेरेपी के प्रोफेसर, टीम लीडर जैनीन रीचेनबैक कहते हैं, “इस बीमारी के अंतर्निहित उत्परिवर्तन को ठीक करने के लिए सीआरआईएसपीआर तकनीक के उपयोग के लिए यह एक आशाजनक परिणाम है।”

हालाँकि, दिलचस्प बात यह है कि मरम्मत की गई कुछ कोशिकाओं में अब नई खामियाँ दिखाई दे रही हैं। गुणसूत्र के संपूर्ण भाग, जहां मरम्मत हुई थी, गायब थे। इसका कारण एनसीएफ1 जीन का विशेष आनुवंशिक समूह है: यह एक ही गुणसूत्र पर तीन बार मौजूद होता है, एक बार सक्रिय जीन के रूप में और दो बार स्यूडोजेन के रूप में। इनमें दोषपूर्ण NCF1 के समान अनुक्रम होता है और सामान्यतः एंजाइम कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए इनका उपयोग नहीं किया जाता है।

सीआरआईएसपीआर की आणविक कैंची जीन के विभिन्न संस्करणों के बीच अंतर नहीं कर सकती है और इसलिए कभी-कभी क्रोमोसोम पर कई स्थानों पर डीएनए स्ट्रैंड को काट देती है – सक्रिय एनसीएफ 1 जीन के साथ-साथ स्यूडोजेन पर भी। जब अनुभाग बाद में फिर से जुड़ जाते हैं, तो संपूर्ण जीन खंड गलत संरेखित हो सकते हैं या गायब हो सकते हैं। चिकित्सीय परिणाम अप्रत्याशित हैं और, सबसे खराब स्थिति में, ल्यूकेमिया के विकास में योगदान करते हैं। रीचेनबैक कहते हैं, “नैदानिक ​​​​सेटिंग में सीआरआईएसपीआर तकनीक का उपयोग करते समय सावधानी बरतनी पड़ती है।”

जोखिम को कम करने के लिए, टीम ने सीआरआईएसपीआर घटकों के संशोधित संस्करणों सहित कई वैकल्पिक तरीकों का परीक्षण किया। उन्होंने सुरक्षात्मक तत्वों का उपयोग करने पर भी ध्यान दिया जो आनुवंशिक कैंची द्वारा गुणसूत्र को एक साथ कई स्थानों पर काटने की संभावना को कम करते हैं। दुर्भाग्य से, इनमें से कोई भी उपाय अवांछित दुष्प्रभावों को पूरी तरह से रोकने में सक्षम नहीं था।

“यह अध्ययन सीआरआईएसपीआर-आधारित उपचारों के आशाजनक और चुनौतीपूर्ण दोनों पहलुओं पर प्रकाश डालता है,” यूज़ेडएच बायोकैमिस्ट्री विभाग के प्रोफेसर, सह-लेखक मार्टिन जिनेक कहते हैं। उनका कहना है कि अध्ययन क्रोनिक ग्रैनुलोमेटस रोग और अन्य विरासत में मिले विकारों के लिए जीन-संपादन उपचारों के विकास के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। “हालांकि, भविष्य में इस पद्धति को सुरक्षित और अधिक प्रभावी बनाने के लिए और अधिक तकनीकी प्रगति की आवश्यकता है।”

साहित्य

फ़ेडरिका रायमोंडी एट अल। एनसीएफ1 लोकी का जीन संपादन समजात पुनर्संयोजन और गुणसूत्र पुनर्व्यवस्था से जुड़ा है। संचार जीवविज्ञान. 9 अक्टूबर 2024. DOI: https://doi.org/10.1038/s42003'024 -06959-z