CP v2

Tag: CRISPR

  • 6-metės mirtis po genų redagavimo injekcijos: nutylėta istorija kelia klausimus mokslui

    2025 metų kovą po eksperimentinės genų redagavimo terapijos mirė šešerių metų mergaitė, viešai vadinta Mei. Procedūra buvo pristatoma kaip galimybė palengvinti retos genetinės būklės simptomus, tačiau po injekcijos kilo sunki imuninė reakcija, tapusi mirties priežastimi.

    Mergaitė sirgo reta raidos sutrikimų grupe siejama liga, kuri, kaip pabrėžia klinikinėje praktikoje taikomi aprašymai, dažniausiai nėra laikoma tiesiogiai mirtina. Šeima tikėjosi sumažinti pažinimo ir judėjimo sunkumus, todėl ryžosi brangiam ir didelės rizikos sprendimui.

    Kas buvo bandoma atlikti?

    Eksperimentas rėmėsi CRISPR-Cas genų redagavimo principu, kai į ląsteles pristatomi vadinamieji genetiniai „žirklės“ komponentai. Pagal viešai aptartą schemą, į smegenų ląsteles jie turėjo būti atgabenti virusiniais vektoriais, dažniausiai tam naudojami AAV tipo pernešėjai.

    Toks metodas moksle vertinamas kaip perspektyvus, tačiau ypač sudėtingas, nes reikia tiksliai dozuoti, numatyti poveikį audiniams ir suvaldyti imuninį atsaką. Klinikinėje genų terapijoje būtent imuninės komplikacijos ir toksinis poveikis organams laikomi vienomis kritiškiausių rizikų.

    Įspėjamieji signalai iki bandymo

    Publikacijoje teigiama, kad ikiklinikiniai bandymai su gyvūnais buvo parodę rimtų nepageidaujamų reiškinių, įskaitant kepenų pažeidimus, o bent vienu atveju minimos ir inkstų komplikacijos. Tokie duomenys paprastai laikomi signalu, kad būtina peržiūrėti dozę, vektorių ar atrankos kriterijus, o kartais ir stabdyti programą.

    Nepaisant to, projektui buvo suteiktas leidimas bandymui su pacientu. Šiuolaikinėje bioetikoje tai kelia klausimą, kaip buvo vertintas rizikos ir naudos santykis, ar šeimai aiškiai paaiškintos alternatyvos ir kokia apimtimi buvo atskleisti ikiklinikiniai rezultatai.

    Kodėl ši istorija sukrečia?

    Teigiama, kad mergaitės mirtis ilgą laiką nebuvo viešai aptarta, o platesnis istorijos atskleidimas pasirodė tik 2026 metų liepą, kai ją paviešino žurnalistai. Tokie atvejai didina nepasitikėjimą klinikiniais tyrimais, nes visuomenė tikisi skaidrumo, ypač kai kalbama apie vaikų gydymą.

    Ekspertai tarptautiniu mastu nuolat pabrėžia, kad genų terapijos pažanga turi eiti kartu su griežta priežiūra: aiškiais saugumo protokolais, nepriklausomu etikos vertinimu, išsamia informuoto sutikimo procedūra ir pareiga laiku skelbti nepageidaujamus įvykius.

    Ši tragedija tampa priminimu, kad proveržis medicinoje nėra vien technologinis klausimas. Tai ir atsakomybė už pacientų saugumą, duomenų skaidrumą bei realistišką komunikaciją šeimoms, kurios, neturėdamos veiksmingo gydymo, dažnai atsiduria ypač pažeidžiamoje padėtyje.

  • Mokslininkai įspėja: antsvoris gali spartinti smegenų senėjimą ir bloginti atmintį

    Mokslininkai įspėja: antsvoris gali spartinti smegenų senėjimą ir bloginti atmintį

    Antsvoris ir nutukimas dažniausiai siejami su širdies ir kraujagyslių ligomis, 2 tipo cukriniu diabetu ar sąnarių problemomis. Tačiau naujesni tyrimai rodo, kad per didelė kūno masė gali paveikti ir smegenų veiklą, ypač atmintį bei mokymosi procesus.

    Virginia Tech neurobiologų komanda aiškinasi, ar nutukimas smegenyse gali suaktyvinti biologinius procesus, panašius į tuos, kurie būdingi natūraliam senėjimui. Mokslininkai pabrėžia, kad tai nereiškia, jog smegenys staiga „pasensta“, tačiau kai kurie mechanizmai gali pradėti veikti kitaip.

    „Matome požymių, kad nutukimas gali įjungti tuos pačius kelius, kurie vėliau siejami su amžiumi prastėjančia atmintimi“, – sakė Virginia Tech neurobiologas Timothy Jarome.

    Komanda remiasi daugiausia tyrimais su gyvūnais, todėl išvadų žmonėms dar negalima tiesiogiai taikyti. Vis dėlto rezultatai kelia klausimą, ar dalis kognityvinių sutrikimų, pastebimų esant nutukimui, gali būti susiję su bendrais molekuliniais pokyčiais.

    Kas vyksta hipokampe?

    Tyrėjai daug dėmesio skyrė hipokampui, smegenų sričiai, susijusiai su mokymusi ir prisiminimų formavimu. Ankstesniuose darbuose jie nustatė, kad prastėjant atminčiai kinta procesas, vadinamas K63 poliubikvitinacija, kai baltymai ląstelėse modifikuojami tam tikru būdu.

    Jaunose, normaliai funkcionuojančiose smegenyse mokantis K63 poliubikvitinacijos lygis hipokampe paprastai mažėja, o tai, mokslininkų vertinimu, gali padėti įtvirtinti naują informaciją. Senstančiose smegenyse šis mechanizmas, panašu, veikia kitaip, o padidėjęs modifikacijos lygis gali trukdyti atminties procesams.

    Eksperimentuose buvo pastebėta, kad sumažinus K63 poliubikvitinaciją tiksliniu molekuliniu įrankiu, vyresnių žiurkių atminties rodikliai pagerėjo. Ši detalė leidžia svarstyti, ar ateityje tai galėtų tapti vienu iš galimų terapinių taikinių, nors iki gydymo žmonėms dar labai toli.

    Kuo nutukimas primena senėjimą?

    Panašus vaizdas užfiksuotas ir jaunoms žiurkėms, kurios buvo šeriamos daug riebalų turinčia dieta ir nutuko. Jų K63 poliubikvitinacijos lygis buvo panašus į tą, kuris paprastai stebimas gerokai vyresniems gyvūnams, o atminties testuose rezultatai buvo prastesni.

    Tokie duomenys leidžia kelti hipotezę, kad nutukimo nulemtas atminties suprastėjimas ir su amžiumi susiję pokyčiai gali turėti bendrą biologinį pagrindą. Vis dėlto mokslininkai pabrėžia, kad tai dar reikia patikrinti papildomais bandymais ir ilgesnio laikotarpio stebėjimais.

    „Kol kas tai yra kryptis, kurią turime patvirtinti, nes skirtingi veiksniai gali suvesti į panašų rezultatą, bet veikti nevienodais keliais“, – sakė T. Jarome.

    Ką tyrėjai planuoja toliau?

    Kitas projekto etapas numato ilgalaikį stebėjimą: žiurkės bus auginamos nuo jauno amžiaus iki senatvės, lyginant standartinę ir daug riebalų turinčią mitybą. Tikslas yra įvertinti, kaip laikui bėgant kinta tie patys baltymai ir procesai, susiję su atmintimi.

    Komanda taip pat planuoja pasitelkti CRISPR technologija paremtą tikslinį įrankį, kad K63 poliubikvitinacija būtų sumažinta dar iki nutukimui išsivystant. Taip siekiama atsakyti, ar ankstyva intervencija galėtų apsaugoti nuo kognityvinių funkcijų blogėjimo, susijusio su ilgalaike kaloringa mityba.

    Nors tyrimas suteikia intriguojančių užuominų, ekspertai primena, kad demencija ar Alzheimerio liga yra daugiaveiksnės būklės. Riziką didina ne tik kūno masė, bet ir amžius, genetika, širdies ir kraujagyslių ligos, diabetas, fizinio aktyvumo stoka, rūkymas, taip pat dažnas alkoholio vartojimas.

    Praktikoje smegenų sveikatai svarbiausi išlieka baziniai dalykai: reguliarus judėjimas, subalansuota mityba, kokybiškas miegas, streso valdymas ir protinė veikla. Tai nėra greitas sprendimas, tačiau tokie įpročiai mažina rizikos veiksnius, kurie ilgainiui gali atsiliepti ir pažinimo funkcijoms.

  • Gelmių vandenynuose evoliucija įsibėgėja: atrasti 500 mln. genų ir karščiui atsparus Cas9

    Gelmių vandenynuose evoliucija įsibėgėja: atrasti 500 mln. genų ir karščiui atsparus Cas9

    Giliausios vandenynų zonos išlieka viena mažiausiai ištirtų Žemės aplinkų, nors būtent jos sudaro didžiąją dalį planetos gyvenamos erdvės. Ten vyrauja nuolatinė tamsa, žema temperatūra, milžiniškas slėgis ir ribotas deguonies kiekis, tačiau gyvybė ne tik išsilaiko, bet ir sparčiai prisitaiko.

    Tarptautinė mokslininkų komanda, ištyrusi giliavandenių nuosėdų ir vandens mėginius, identifikavo daugiau kaip 500 000 000 iki šiol nefiksuotų mikroorganizmų genų. Šis papildymas daugiau nei perpus išplėtė pasaulinį vandenynų genų katalogą ir parodė, kiek daug biologinės įvairovės dar lieka už mokslo akiračio.

    Tyrėjų vertinimu, ekstremalios gelmių sąlygos gali spartinti evoliuciją. DNR čia dažniau patiria pažeidimų dėl slėgio, chemiškai reaktyvių junginių ir metalų, o taisymo mechanizmai ne visada suveikia idealiai, todėl daugėja mutacijų ir greitėja prisitaikymas.

    Kas labiausiai nustebino?

    Vienas ryškiausių radinių – naujas fermento Cas9 variantas, aptiktas mikroorganizmų, gyvenančių prie hidroterminių versmių. Cas9 yra vienas svarbiausių CRISPR genomo redagavimo įrankių komponentų, o naujai aprašytas variantas išlaiko aktyvumą ir esant aukštesnei nei 70 laipsnių Celsijaus temperatūrai.

    Tokia savybė laikoma ypač vertinga pramonėje, kur daug procesų vyksta padidintoje temperatūroje ir reikalingas fermentų stabilumas. Mokslininkai svarsto, kad karščiui atsparūs fermentai galėtų pasitarnauti biokuro gamyboje, fermentacijos procesuose, taip pat kuriant naujus biotechnologinius sprendimus medicinai.

    Kodėl tai svarbu dabar?

    Giliavandenių ekosistemų genetinė įvairovė vis dažniau vertinama kaip potencialus naujų vaistų, fermentų ir biocheminių junginių šaltinis. Kartu tai ir priminimas, kad norint šią įvairovę suprasti prireiks ilgalaikių tarptautinių projektų, brangios mėginių ėmimo infrastruktūros bei pažangių DNR sekoskaitos metodų.

    Ekspertai pabrėžia, jog investicijos į gelmių tyrimus gali atsipirkti plačiai: nuo efektyvesnės energijos gamybos iki tikslesnių genų redagavimo įrankių ir geresnio Žemės ekosistemų atsparumo supratimo. Vandenynų gelmės vis labiau tampa ne paslaptinga baltąja dėme žemėlapyje, o viena perspektyviausių mokslo krypčių ateinančiam dešimtmečiui.

  • Study identifies DeltaFosB in the hippocampus as a key driver of cocaine relapse, opening a path to targeted treatments

    Study identifies DeltaFosB in the hippocampus as a key driver of cocaine relapse, opening a path to targeted treatments

    Scientists at Michigan State University have pinpointed a brain protein that appears to be essential for the circuit changes that fuel cocaine relapse, offering a clearer biological explanation for why cravings can persist long after use stops. The findings, published in Science Advances and supported by the US National Institutes of Health, focus on a molecule called DeltaFosB.

    The research highlights the hippocampus, a region central to memory and learning, and its interaction with reward pathways involved in drug seeking. By linking relapse risk to durable changes in these circuits, the study adds weight to the view that cocaine addiction is driven by brain biology rather than willpower alone.

    How cocaine rewires memory circuits

    Unlike opioids, stopping cocaine does not typically cause severe physical withdrawal, yet relapse remains common, and no FDA-approved medication is specifically indicated for cocaine use disorder. Cocaine’s surge of dopamine reinforces drug-taking, while memory-linked cues can later reignite the urge to use.

    Using mouse models and a specialized CRISPR-based approach, the team found that DeltaFosB acts like a genetic switch in a pathway connecting reward centers and the hippocampus. With repeated cocaine exposure, DeltaFosB accumulates and changes how neurons respond, increasing the drive to seek the drug.

    Genes that intensify cocaine seeking

    The researchers also identified genes influenced by DeltaFosB after longer-term cocaine exposure, including calreticulin, which helps regulate how neurons communicate. In experiments, higher calreticulin activity appeared to boost signaling in pathways that promote continued cocaine seeking.

    Crucially, the study suggests DeltaFosB is not merely associated with these adaptations but required for them to fully develop. When the protein’s role was disrupted, cocaine did not produce the same patterns of brain activity changes linked to persistent drug seeking.

    What this could mean for treatment

    Because many of the implicated genes and circuits are conserved across mammals, the authors say the findings could help guide human research, though direct clinical implications remain years away. The group is now collaborating with the University of Texas Medical Branch to develop compounds aimed at altering how DeltaFosB binds to DNA.

    Future work will also explore how hormones may shape these circuits and whether addiction-related brain adaptations differ between males and females. Such insights could eventually support more personalized approaches to treating cocaine use disorder.