விஞ்ஞானிகள் ஒருமுறை சாத்தியமற்றது என்று நினைத்த ஒரு மரபணு சாதனையை அடைந்துள்ளனர்: மரபணு-எடிட்டிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி முழு கூடுதல் மனித குரோமோசோமை அகற்றுவது. PNAS Nexus இல் வெளியிடப்பட்ட ஒரு முக்கிய ஆய்வக ஆய்வில், டவுன் நோய்க்குறியை ஏற்படுத்தும் குரோமோசோம் 21 இன் கூடுதல் நகலை நீக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் CRISPR-Cas9 ஐப் பயன்படுத்தினர். திருத்தத்திற்குப் பிறகு, ஆய்வகத்தில் வளர்க்கப்பட்ட மனித உயிரணுக்கள் மரபணு-செயல்பாட்டு முறைகளை இயல்பிற்கு மிக நெருக்கமாகக் காட்டின, இது முதன்முறையாக ஒரு குரோமோசோமால் நிலை அதன் வேரில் சரி செய்யப்பட்டதைக் குறிக்கிறது.டவுன் சிண்ட்ரோம், டிரிசோமி 21 என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, ஒரு நபர் வழக்கமான இரண்டு குரோமோசோம் 21 இன் மூன்று பிரதிகளுடன் பிறக்கும்போது ஏற்படுகிறது. அந்த கூடுதல் குரோமோசோம் ஒரே நேரத்தில் நூற்றுக்கணக்கான மரபணுக்களின் நடத்தையை சீர்குலைத்து, மூளை வளர்ச்சி, கற்றல் திறன் மற்றும் உடல் ஆரோக்கியத்தை பாதிக்கிறது. இந்த நிலை ஒரு தவறான மரபணுவைக் காட்டிலும் முழு குரோமோசோமையும் உள்ளடக்கியது என்பதால், மருத்துவத்தால் அதன் அடிப்படைக் காரணத்தை ஒருபோதும் தீர்க்க முடியவில்லை. இந்த ஆய்வு அந்த நீண்டகால தடையை நேரடியாக சவால் செய்கிறது.
குரோமோசோம் எவ்வாறு அகற்றப்பட்டது மரபணு திருத்த சிகிச்சை
Ryo Hashizume உள்ளிட்ட விஞ்ஞானிகள் தலைமையிலான ஆராய்ச்சி குழு, தோல் செல்கள் மற்றும் டவுன் சிண்ட்ரோம் உள்ளவர்களிடமிருந்து பெறப்பட்ட ப்ளூரிபோடென்ட் ஸ்டெம் செல்கள் மூலம் வேலை செய்தது. தனிப்பட்ட மரபணுக்களை மாற்றுவதற்குப் பதிலாக, விஞ்ஞானிகள் CRISPR-Cas9 ஐ உபரி குரோமோசோமையே குறிவைத்து வடிவமைத்தனர்.மூன்று குரோமோசோம் நகல்களுக்கு இடையே உள்ள நுட்பமான மரபணு வேறுபாடுகளைப் பயன்படுத்தி, ஆராய்ச்சியாளர்கள் CRISPR ஐ கூடுதல் குரோமோசோம் 21 ஐ மட்டும் வெட்டுவதற்கு திட்டமிடினர். பல இலக்கு வெட்டுக்கள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன, மேலும் உயிரணுப் பிரிவின் போது சேதமடைந்த குரோமோசோம் இழக்கப்படுவதற்கான வாய்ப்பை அதிகரிக்க செல்லின் டிஎன்ஏ பழுதுபார்க்கும் பதில் சுருக்கமாக மாற்றப்பட்டது. இதன் விளைவாக, ஆசிரியர்கள் “ட்ரிசோமிக் ரெஸ்க்யூ” என்று விவரிக்கிறார்கள், இதில் செல்கள் குரோமோசோம் 21 இன் மூன்று பிரதிகளிலிருந்து சாதாரண இரண்டிற்கு திரும்பியது.“சாதாரணமானவற்றைப் பாதுகாக்கும் போது கூடுதல் குரோமோசோமைத் தேர்ந்தெடுத்து அகற்றுவது சாத்தியம் என்பதை நாங்கள் நிரூபித்தோம்” என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆய்வில் எழுதினர்.
திருத்தப்பட்ட கலங்களுக்குள் என்ன மாறியது
கூடுதல் குரோமோசோம் அகற்றப்பட்டவுடன், செல்கள் தெளிவான உயிரியல் முன்னேற்றங்களைக் காட்டின. டிரிசோமியின் காரணமாக மிகையாக செயல்பட்ட மரபணுக்கள் வழக்கமான செயல்பாட்டு நிலைகளை நோக்கி திரும்பியது, மேலும் டவுன் சிண்ட்ரோமுடன் இணைக்கப்பட்ட பல செல்லுலார் அழுத்த சமிக்ஞைகள் குறைக்கப்பட்டன. வளர்ச்சி மற்றும் வளர்சிதை மாற்றத்தில் ஈடுபட்டுள்ள முக்கிய பாதைகளும் மீட்புக்கான அறிகுறிகளைக் காட்டின.இந்த முடிவுகள் டிரிசோமி 21 இன் பல மூலக்கூறு விளைவுகள் கூடுதல் குரோமோசோமின் இருப்பிலிருந்து நேரடியாக உருவாகின்றன மற்றும் குறைந்தபட்சம் செல்லுலார் மட்டத்திலாவது அதை அகற்றும் போது மாற்றியமைக்கப்படும்.அதன் முக்கியத்துவம் இருந்தபோதிலும், ஆராய்ச்சி மருத்துவ சிகிச்சையை பிரதிநிதித்துவப்படுத்தவில்லை. ஆய்வக நிலைமைகளில் வளர்க்கப்பட்ட கலங்களில் மட்டுமே சோதனைகள் நடத்தப்பட்டன, அங்கு ஆராய்ச்சியாளர்கள் எடிட்டிங் செயல்முறையை இறுக்கமாக கட்டுப்படுத்த முடியும். ஒரு உயிருள்ள உடலில் உள்ள முழு குரோமோசோமையும் அகற்றுவது பெரிய தொழில்நுட்ப மற்றும் பாதுகாப்பு சவால்களை ஏற்படுத்தும்.இந்த அளவில் திருத்துவது, மரபணுவின் பிற பகுதிகளுக்கு எதிர்பாராத சேதம் அல்லது நீண்ட கால மரபணு உறுதியற்ற தன்மை உள்ளிட்ட அபாயங்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த காரணத்திற்காக, விலங்கு ஆய்வுகள் அல்லது மனித பயன்பாடுகள் பற்றிய எந்தவொரு பரிசீலனைக்கும் முன் விரிவான கூடுதல் ஆராய்ச்சி தேவைப்படும் என்று ஆசிரியர்கள் வலியுறுத்துகின்றனர்.
கண்டுபிடிப்பு முன்னோக்கி செல்வதைக் குறிக்கும்
அந்த வரம்புகளுடன் கூட, குரோமோசோமால் கோளாறுகள் பற்றி விஞ்ஞானிகள் எப்படி நினைக்கிறார்கள் என்பதை ஆய்வு மறுவடிவமைக்கிறது. கூடுதல் குரோமோசோம்களால் ஏற்படும் நிலைமைகள் இயல்பாகவே தீண்டத்தகாதவை என்றும், மரபணு திருத்தம் ஒரு நாள் தனிப்பட்ட பிறழ்வுகளைக் காட்டிலும் மரபணு-அளவைச் சிக்கல்களைத் தீர்க்கும் என்றும் அது அறிவுறுத்துகிறது.நீண்ட காலத்திற்கு, டிரிசோமி 13 அல்லது டிரிசோமி 18 போன்ற பிற டிரிசோமிகளுக்கு இதேபோன்ற உத்திகள் ஆராயப்படலாம், இது பெரும்பாலும் கடுமையான இயலாமை அல்லது ஆரம்பகால மரணத்திற்கு வழிவகுக்கும். இந்த சாத்தியக்கூறுகள் கோட்பாட்டு ரீதியாக உள்ளன, ஆனால் ஆய்வு எதிர்கால ஆராய்ச்சிக்கு ஒரு அடித்தளத்தை வழங்குகிறது.கண்டுபிடிப்புகள் நெறிமுறை கேள்விகளையும் எழுப்புகின்றன. எந்தவொரு எதிர்கால மருத்துவப் பயன்பாட்டிற்கும் டவுன் சிண்ட்ரோம் உள்ளவர்களுடனும் அவர்களது குடும்பங்களுடனும் கவனமாக உரையாடல் மற்றும் அத்தகைய தொழில்நுட்பங்கள் எவ்வாறு வடிவமைக்கப்படுகின்றன மற்றும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதைப் பற்றி சிந்திக்க வேண்டும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் இயலாமை ஆதரவாளர்கள் வலியுறுத்துகின்றனர்.இப்போதைக்கு, இந்த வேலை ஒரு சிகிச்சையை விட ஒரு அறிவியல் மைல்கல்லாக நிற்கிறது. மரபணு எடிட்டிங் மூலம் கூடுதல் மனித குரோமோசோமை அகற்ற முடியும் என்பதையும், அதன் பல விளைவுகளை ஆய்வக செல்களில் மாற்றியமைக்க முடியும் என்பதையும் இது முதன்முறையாகக் காட்டுகிறது. ஆசிரியர்கள் PNAS Nexus இல் முடிவெடுப்பது போல், இந்த ஆய்வு ஒரு புதிய ஆராய்ச்சி பாதையைத் திறக்கிறது, இது விஞ்ஞானிகள் குரோமோசோமால் நிலைமைகளை எவ்வாறு அணுகுகிறார்கள் என்பதை அடிப்படையாக மாற்றலாம், அதே நேரத்தில் இன்னும் எவ்வளவு வேலை இருக்கிறது என்பதை வலியுறுத்துகிறது.
