Ειδικότερα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη μεθοδολογία επεξεργασίας γονιδιώματος CRISPR/Cas9 για να αποκαλύψουν τον ρόλο ενός γονιδίου-κλειδιού στα ανθρώπινα έμβρυα τις πρώτες μέρες της εμβρυογένεσης. Αυτή είναι η πρώτη φορά που η επεξεργασία γονιδιώματος έχει χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της γονιδιακής λειτουργίας σε ανθρώπινα έμβρυα, η οποία θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τη βιολογία της πρώιμης ανάπτυξής μας.
Παρά τη θεμελιώδη βιολογική και κλινική σημασία τους, οι μοριακοί μηχανισμοί που ρυθμίζουν την τύχη (διαφοροποίηση) των κυττάρων στα αρχικά στάδια του ανθρώπινου εμβρύου δεν είναι καλά κατανοητοί. Σε εργασία (Norah M. E. Fogarty, και συν. Genome editing reveals a role for OCT4 in human embryogenesis. Nature, 21/9/2017) ερευνητές χρησιμοποίησαν την τεχνολογία επεξεργασίας γονιδιώματος CRISPR-Cas9 για να διερευνήσουν τον ρόλο ενός βασικού γονιδίου, του μεταγραφικού παράγοντα πολυτροπικότητας OCT4, σε ανθρώπινα έμβρυα τις πρώτες μέρες της εμβρυογένεσης.
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ. Η ομάδα χρησιμοποίησε την τεχνική επεξεργασίας γονιδιώματος CRISPR/Cas9 για να σταματήσει τη λειτουργία του γονίδιου OCT4 δημιουργώντας μεταλλάξεις, που καθορίζει την παραγωγή της πρωτεΐνης OCT4, η οποία κανονικά γίνεται ενεργή κατά τις πρώτες ημέρες ανάπτυξης του ανθρώπινου εμβρύου (Εικ. 2). Το γονίδιο OCT4 θεωρείται σημαντικό στη βιολογία της δημιουργίας των πολυδύναμων βλαστικών κυττάρων. Οι ερευνητές τροποποίησαν το DNA σε 41 ανθρώπινα έμβρυα. Τα έμβρυα που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη χορηγήθηκαν από ζευγάρια που είχαν υποβληθεί σε θεραπεία εξωσωματικής γονιμοποίησης. Η πλειοψηφία των εμβρύων δωρίστηκε από ζευγάρια που είχαν συμπληρώσει την οικογένειά τους και ήθελαν να χρησιμοποιηθούν τα πλεονάζοντα έμβρυά τους για έρευνα. Τα έμβρυα τα επέτρεψαν να διαιρεθούν περίπου 7 ημέρες για να σχηματιστεί μια μπάλα περίπου 200 κυττάρων που ονομάζεται βλαστοκύστη (Εικ. 3).
Η μελέτη διαπίστωσε ότι τα ανθρώπινα έμβρυα χρειάζονται τη λειτουργία του γονίδιου OCT4 για να σχηματίσουν σωστά μια βλαστοκύστη. Οι ερευνητές κατέληξαν ότι η τεχνολογία CRISPR-Cas9 είναι ένα ισχυρό εργαλείο προκειμένου να διερευνηθεί η γονιδιακή λειτουργία στα πρώτα στάδια της ανθρώπινης εμβρυογένεσης.
του Κωνσταντίνου Τριανταφυλλίδη