श्रवणशक्ती कमी होणे (एचएल) हा मानवांमध्ये सर्वात सामान्य संवेदनाक्षम अपंगत्वाचा आजार आहे.विकसित देशांमध्ये, मुलांमध्ये पूर्वभाषिक बहिरेपणाची सुमारे 80% प्रकरणे अनुवांशिक कारणांमुळे होतात.सर्वात सामान्य एकल-जीन दोष आहेत (चित्र 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे), 124 जनुक उत्परिवर्तन मानवांमध्ये नॉनसिंड्रोमिक श्रवण कमी होण्याशी संबंधित असल्याचे आढळले आहे, बाकीचे पर्यावरणीय घटकांमुळे होतात.कॉक्लियर इम्प्लांट (आतील कानात ठेवलेले एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जे थेट श्रवणविषयक मज्जातंतूला विद्युत उत्तेजन प्रदान करते) हा गंभीर HL उपचारांसाठी सर्वात प्रभावी पर्याय आहे, तर श्रवणयंत्र (ध्वनी लहरींना रूपांतरित आणि वाढविणारे बाह्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण) मध्यम HL असलेल्या रुग्णांना मदत करू शकते.तथापि, आनुवंशिक HL (GHL) वर उपचार करण्यासाठी सध्या कोणतीही औषधे उपलब्ध नाहीत.अलिकडच्या वर्षांत, आतील कानाच्या बिघडलेल्या कार्यावर उपचार करण्यासाठी आश्वासक दृष्टीकोन म्हणून जीन थेरपीकडे अधिक लक्ष दिले गेले आहे.
आकृती क्रं 1.बहिरेपणा-संबंधित भिन्नता प्रकाराचे वितरण.[1]
अलीकडे, सॉल्क इन्स्टिट्यूट आणि शेफिल्ड विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांनी आण्विक थेरपी - पद्धती आणि क्लिनिकल विकास [२] मध्ये संशोधन परिणाम प्रकाशित केले, ज्याने आनुवंशिक बहिरेपणाच्या व्हिव्हो जीन थेरपीसाठी व्यापक उपयोगाची शक्यता दर्शविली.साल्क इन्स्टिट्यूटचे सहाय्यक संशोधन प्राध्यापक आणि वेट सेंटर फॉर अॅडव्हान्स्ड बायोफोटोनिक्सचे संचालक उरी मनोर म्हणाले की त्यांचा जन्म गंभीर श्रवणशक्ती कमी झाला होता आणि त्यांना असे वाटते की ऐकणे पुनर्संचयित करणे ही एक अद्भुत भेट असेल.त्याच्या आधीच्या संशोधनात असे आढळून आले की Eps8 हे ऍक्टिन बंधनकारक आणि कॅपिंग क्रियाकलापांसह एक ऍक्टिन नियामक प्रोटीन आहे;कॉक्लियर केसांच्या पेशींमध्ये, MYO15A, WHIRLIN, GPSM2 आणि GNAI3 सह Eps8 द्वारे तयार केलेले प्रथिने कॉम्प्लेक्स प्रामुख्याने अस्तित्वात आहेत लांब स्टिरिओसिलियाच्या टिपा, ज्या MYO15A सह एकत्रितपणे BAIAP2L2 ला लहान स्टिरिओसिलियाच्या टिपांवर स्थानिकीकरण करतात, केसांच्या देखरेखीसाठी आवश्यक असतात.म्हणून, Eps8 केसांच्या पेशींच्या स्टिरिओसिलियाच्या लांबीचे नियमन करू शकते, जे सामान्य सुनावणीच्या कार्यासाठी आवश्यक आहे;Eps8 हटवणे किंवा उत्परिवर्तन केल्याने लहान स्टिरिओसिलिया होईल, ज्यामुळे मेंदूच्या आकलनासाठी आवाजाचे विद्युतीय सिग्नलमध्ये योग्यरित्या रूपांतर करता येत नाही, ज्यामुळे बहिरेपणा येतो..त्याच वेळी, शेफिल्ड विद्यापीठातील प्राध्यापक, सहयोगी वॉल्टर मार्कोटी यांना आढळले की Eps8 च्या अनुपस्थितीत केसांच्या पेशी सामान्यपणे विकसित होऊ शकत नाहीत.या अभ्यासात, मनोर आणि मार्कोटी यांनी स्टिरिओसिलरी पेशींमध्ये Eps8 जोडल्याने त्यांचे कार्य पुनर्संचयित होऊ शकते आणि त्या बदल्यात, उंदरांमध्ये श्रवणशक्ती सुधारू शकते की नाही हे तपासण्यासाठी एकत्र आले.रिसर्च टीमने एडेनो-संबंधित व्हायरस (AAV) व्हेक्टर Anc80L65 वापरून जंगली-प्रकारचा EPS8 असलेला कोडिंग अनुक्रम Eps8-/- नवजात P1-P2 उंदरांच्या कोक्लीयात गोल विंडो मेम्ब्रेन इंजेक्शनद्वारे वितरित केला;माऊस कॉक्लियर केसांच्या पेशींमध्ये स्टिरिओसिलियाचे कार्य परिपक्व होण्यापूर्वी दुरुस्त केले गेले;आणि दुरुस्तीचा प्रभाव इमेजिंग तंत्रज्ञान आणि स्टिरिओसिलियाच्या मापनाद्वारे दर्शविला गेला.परिणामांनी दर्शविले की Eps8 ने स्टिरिओसिलियाची लांबी वाढवली आणि कमी-फ्रिक्वेंसी पेशींमध्ये केसांच्या पेशींचे कार्य पुनर्संचयित केले.त्यांना असेही आढळून आले की, कालांतराने, पेशी या जनुक थेरपीद्वारे वाचवण्याची क्षमता गमावत आहेत.तात्पर्य असा आहे की हे उपचार गर्भाशयात द्यावे लागतील, कारण Eps8-/- केसांच्या पेशी परिपक्व झाल्या असतील किंवा उंदरांच्या जन्मानंतर दुरूस्तीच्या पलीकडे नुकसान झाले असेल."Eps8 अनेक भिन्न कार्यांसह एक प्रोटीन आहे, आणि अजूनही बरेच काही शोधायचे आहे," मनोर म्हणाले.भविष्यातील संशोधनामध्ये Eps8 जनुक थेरपीचा विविध विकासाच्या टप्प्यांवर सुनावणी पुनर्संचयित करण्यावर होणारा परिणाम आणि उपचारांच्या संधी लांबवणे शक्य आहे का याचा समावेश असेल.योगायोगाने, नोव्हेंबर 2020 मध्ये, इस्रायलमधील तेल अवीव विद्यापीठाचे प्रोफेसर कॅरेनबी अव्राहम यांनी EMBO मॉलिक्युलर मेडिसिन [३] जर्नलमध्ये त्यांचे निकाल प्रकाशित केले, ज्यामध्ये एक निरुपद्रवी सिंथेटिक एडेनो-संबंधित व्हायरस AAV9-PHP तयार करण्यासाठी नाविन्यपूर्ण जीन थेरपी तंत्रज्ञानाचा वापर केला.B, Syne4-/- उंदरांच्या केसांच्या पेशींमधील जनुकीय दोष उंदरांच्या आतील कानात Syne4 चा कोडींग अनुक्रम वाहून नेणारा विषाणू इंजेक्ट करून दुरुस्त करण्यात आला, ज्यामुळे ते केसांच्या पेशींमध्ये प्रवेश करू शकले आणि वाहून नेणारी अनुवांशिक सामग्री सोडू शकले, ज्यामुळे ते परिपक्व होऊ शकतात आणि सामान्यपणे कार्य करू शकतात (चित्र 2 प्रमाणे).
Fig2.कोर्टीच्या अंगावर आणि नेस्प्रिन-4 च्या सेल्युलर फंक्शनवर लक्ष केंद्रित करून आतील कानाच्या शरीरशास्त्राचे योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व.
हे पाहिले जाऊ शकते की जनुकीय स्तरावर आनुवंशिक रोगांवर उपचार करण्याचा उद्देश साध्य करण्यासाठी जीन थेरपीचा वापर उपचारासाठी कोणतेही उत्परिवर्तित जनुक टाकून, काढून टाकून किंवा दुरुस्त करून (म्हणजेच, रोगातील अनुवांशिक बदल नियंत्रित करणे) उच्च नैदानिक परिणाम करते.अर्ज संभावना.अनुवांशिकदृष्ट्या कमकुवत बहिरेपणासाठी सध्याच्या जीन थेरपी पद्धती खालील श्रेणींमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात:
जनुक बदलणे
जीन रिप्लेसमेंट हा जीन थेरपीचा सर्वात "सरळ" प्रकार आहे, जी दोषपूर्ण जनुक ओळखणे आणि जनुकाच्या सामान्य किंवा जंगली-प्रकारच्या प्रतीसह बदलणे यावर आधारित आहे.वेसिक्युलर ग्लूटामेट ट्रान्सपोर्टर 3 (VGLUT3) जनुक हटवल्यामुळे होणारी श्रवणशक्ती कमी करण्यासाठी प्रथम यशस्वी आतील कान जनुक थेरपी अभ्यास;आतील कानाच्या केसांच्या पेशी (IHCs) मध्ये एक्सोजेनस VGLUT3 ओव्हरएक्सप्रेशनची AAV1-मध्यस्थता डिलिव्हरीमुळे शाश्वत श्रवण पुनर्प्राप्ती, आंशिक रिबन सिनॅप्टिक मॉर्फोलॉजी पुनर्प्राप्ती आणि आक्षेपार्ह प्रतिसाद [४] होऊ शकतात.तथापि, वरील प्रस्तावनेत वर्णन केलेल्या दोन AAV-वितरित जनुक बदलांसह उदाहरणांमध्ये, हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की विशिष्ट प्रकारच्या जनुक हटविण्याच्या अनुवांशिक श्रवणशक्तीच्या विकारांसाठी वापरलेले माउस मॉडेल मानवांपेक्षा तात्पुरते वेगळे आहेत आणि P1 उंदरांमध्ये, आतील कान विकासाच्या परिपक्व अवस्थेत आहे.याउलट, माणसे प्रौढ आतील कानाने जन्माला येतात.हा फरक मानवी आनुवंशिक बहिरेपणाच्या विकारांवर उपचार करण्यासाठी उंदराच्या परिणामांचा संभाव्य वापर प्रतिबंधित करतो जोपर्यंत प्रौढ उंदरांच्या कानात जीन थेरपी दिली जात नाही.
जीन संपादन: CRISPR/Cas9
"जीन रिप्लेसमेंट" च्या तुलनेत, जनुक संपादन तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे अनुवांशिक रोगांवर मुळापासून उपचार करण्याची पहाट झाली आहे.महत्त्वाचे म्हणजे, जीन संपादन पद्धत पारंपारिक ओव्हरएक्सप्रेस जीन थेरपी पद्धतींच्या उणिवा भरून काढते जे प्रबळ आनुवंशिक बहिरेपणा रोगांसाठी योग्य नाहीत आणि समस्या ही ओव्हरएक्सप्रेशन पद्धत जास्त काळ टिकत नाही.AAV-SaCas9-KKH-Myo6-g2 जनुक संपादन प्रणाली वापरून चिनी संशोधकांनी Myo6C442Y म्युटंट एलीलला Myo6WT/C442Y उंदरांमध्ये विशेषत: बाहेर काढल्यानंतर, आणि नॉकआउटच्या 5 महिन्यांच्या आत, उंदरांचे श्रवणविषयक कार्य पुनर्संचयित केले गेले;त्याच वेळी, हे देखील लक्षात आले की आतील कानात केसांच्या पेशींचा जगण्याची दर सुधारली गेली, सिलियाचा आकार नियमित झाला आणि इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल निर्देशक दुरुस्त केले गेले [5].Myo6 जनुक उत्परिवर्तनामुळे होणाऱ्या आनुवंशिक बहिरेपणाच्या उपचारासाठी CRISPR/Cas9 तंत्रज्ञानाचा वापर करणारा हा जगातील पहिला अभ्यास आहे आणि आनुवंशिक बहिरेपणाच्या उपचारासाठी जनुक संपादन तंत्रज्ञानाची ही एक महत्त्वाची संशोधन प्रगती आहे.उपचाराचे क्लिनिकल भाषांतर एक ठोस वैज्ञानिक आधार प्रदान करते.
जीन थेरपी वितरण पद्धती
जीन थेरपी यशस्वी होण्यासाठी, नग्न DNA रेणू त्यांच्या हायड्रोफिलिसिटीमुळे आणि फॉस्फेट गटांच्या नकारात्मक चार्जमुळे पेशींमध्ये प्रभावीपणे प्रवेश करू शकत नाहीत आणि पूरक न्यूक्लिक अॅसिड रेणूंची अखंडता सुनिश्चित करण्यासाठी, एक सुरक्षित आणि प्रभावी पद्धत निवडणे आवश्यक आहे.पूरक डीएनए लक्ष्य सेल किंवा टिश्यूमध्ये वितरित केला जातो.उच्च संसर्गजन्य प्रभाव, कमी इम्युनोजेनिसिटी आणि विविध प्रकारच्या ऊतींचे विस्तृत उष्णकटिबंध यामुळे AAV मोठ्या प्रमाणावर रोग उपचारांसाठी एक वितरण वाहन म्हणून वापरले जाते.सध्या, संशोधन कार्याच्या मोठ्या गटाने उंदराच्या कोक्लियामधील विविध पेशींच्या तुलनेत AAV च्या विविध उपप्रकारांचे ट्रॉपिझम निश्चित केले आहे.सेल-विशिष्ट प्रवर्तकांसह एकत्रित AAV वितरण वैशिष्ट्ये वापरणे सेल-विशिष्ट अभिव्यक्ती प्राप्त करू शकते, जे ऑफ-लक्ष्य प्रभाव कमी करू शकते.याव्यतिरिक्त, पारंपारिक AAV वेक्टर्सचा पर्याय म्हणून, नवीन सिंथेटिक AAV वेक्टर सतत विकसित केले जात आहेत आणि आतील कानात उत्कृष्ट ट्रान्सडक्शन क्षमता दर्शवितात, ज्यापैकी AAV2/Anc80L65 सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.नॉन-व्हायरल डिलिव्हरी पद्धतींना पुढे भौतिक पद्धती (मायक्रोइंजेक्शन आणि इलेक्ट्रोपोरेशन) आणि रासायनिक पद्धती (लिपिड-आधारित, पॉलिमर-आधारित आणि सोन्याचे नॅनोपार्टिकल्स) मध्ये विभागले जाऊ शकते.दोन्ही पध्दती आनुवंशिक बहिरेपणाच्या विकारांच्या उपचारात वापरल्या गेल्या आहेत आणि वेगवेगळे फायदे आणि मर्यादा दाखवल्या आहेत.जनुक थेरपीसाठी वाहन म्हणून डिलिव्हरी वाहनाव्यतिरिक्त, विवो जनुक प्रशासनासाठी विविध लक्ष्य पेशी प्रकार, प्रशासनाचे मार्ग आणि उपचारात्मक परिणामकारकता यावर आधारित विविध पद्धती वापरल्या जाऊ शकतात.आतील कानाच्या गुंतागुंतीच्या संरचनेमुळे लक्ष्य पेशींपर्यंत पोहोचणे कठीण होते आणि जीनोम एडिटिंग एजंट्सचे वितरण मंद होते.झिल्लीयुक्त चक्रव्यूह टेम्पोरल हाडांच्या हाडांच्या चक्रव्यूहात स्थित असतो आणि त्यात कॉक्लियर डक्ट, अर्धवर्तुळाकार नलिका, युट्रिकल आणि फुगा यांचा समावेश होतो.त्याचे सापेक्ष पृथक्करण, कमीतकमी लिम्फॅटिक अभिसरण, आणि रक्त-भुलभुलैया अडथळाद्वारे रक्तापासून वेगळे होणे केवळ नवजात उंदरांना उपचारात्मक प्रणालीच्या प्रभावी वितरणास मर्यादित करते.जीन थेरपीसाठी योग्य व्हायरल टायटर्स मिळविण्यासाठी, आतील कानात व्हायरल व्हॅक्टर्सचे थेट स्थानिक इंजेक्शन आवश्यक आहे.इंजेक्शनच्या स्थापित मार्गांमध्ये हे समाविष्ट आहे [६]: (१) गोल विंडो मेम्ब्रेन (RWM), (२) ट्रेकेओस्टोमी, (३) एंडोलिम्फॅटिक किंवा पेरिलिम्फॅटिक कोक्लिओस्टोमी, (४) गोल विंडो मेम्ब्रेन प्लस ट्यूब फेनेस्ट्रेशन (सीएफ) (चित्र 3 प्रमाणे).
अंजीर 3.जीन थेरपीचे आतील कान वितरण.
जनुक थेरपीमध्ये क्लिनिकल भाषांतरात्मक उद्दिष्टांच्या आधारे अनेक प्रगती करण्यात आली असली तरी, जनुकीय रोग असलेल्या रुग्णांसाठी, विशेषत: सुरक्षित आणि प्रभावी वेक्टर आणि वितरण पद्धती विकसित करण्यासाठी जनुक थेरपी हा प्रथम श्रेणीचा उपचार पर्याय बनण्याआधी अधिक काम करणे आवश्यक आहे.परंतु आमचा विश्वास आहे की नजीकच्या भविष्यात, या प्रकारचे उपचार वैयक्तिकृत थेरपीचे मुख्य घटक बनतील आणि अनुवांशिक विकार असलेल्या लोकांच्या आणि त्यांच्या कुटुंबियांच्या जीवनावर खूप सकारात्मक परिणाम करतील.
फोरजीनने लक्ष्यित जनुकांसाठी उच्च-थ्रूपुट स्क्रीनिंग किट देखील लाँच केले आहे, जे वेगवान आहे आणि आरएनए निष्कर्षाशिवाय रिव्हर्स ट्रान्सक्रिप्शन आणि क्यूपीसीआर प्रतिक्रिया करू शकते.
उत्पादन दुवे
सेल डायरेक्ट RT-qPCR किट — Taqman/SYBR GREEN I
अधिक उत्पादन माहितीसाठी, कृपया संपर्क साधा:
पोस्ट वेळ: सप्टेंबर-02-2022
