Atrado būdą, kaip gydyti genetinius susirgimus

Virusai ir bakterijos ne tik sukelia įvairias žmogaus ligas, bet ir įnirtingai kovoja tarpusavyje. Virusų, vadinamų bakteriofagais, atakos ir bakterijų bandymai joms pasipriešinti leido pasiūlyti naują būdą genetiniams susirgimams gydyti.
© Reuters/Scanpix

„Bakteriofagai įšvirkščia savo genetinės medžiagos genetinės medžiagos – DNR – į bakteriją ir priverčia ją gaminti naujus virusus. Bakterijai žuvus, virusai pasklinda po aplinką, užkrėsdami vis naujas bakterijų ląsteles, kol galiausiai sunaikina visą jų populiaciją, – pasakoja Vilniaus universiteto mokslininkas dr. Giedrius Sasnauskas. – Tokios bakteriofagų infekcijos gali pridaryti didelių nuostolių pramonės sritims, kuriose naudojamos bakterijos, pavyzdžiui, gaminant jogurtus ir sūrius.“

Kovodamos už išlikimą, bakterijos surado įvairių būdų, kaip apsisaugoti nuo bakteriofagų. Vienas efektyviausių – sukarpyti į bakteriją patekusią viruso DNR. Kad galėtų tai padaryti, bakterijos gamina specialius fermentus – restrikcijos endonukleazes, kurios dažniai vadinamos tiesiog mikroskopinėmis „žirklėmis“. Jos sukarpo virusinės DNR „siūlus“ ties tam tikromis vietomis.

„Prieš maždaug 40 metų atrastos „žirklės“ leidžia pagal žmogaus poreikius pertvarkyti – karpyti, jungti, perkelti iš vieno organizmo į kitą – įvairius genus koduojančią DNR, – sako VU universiteto mokslininkas dr. Gintautas Tamulaitis. – Galimybė kirpti ir jungti įvairių organizmų DNR sukėlė tikrą biomedicininių tyrimų ir biotechnologijos pramonės revoliuciją.“

Suvokus praktinę restrikcijos endonukleazių naudą, prasidėjo intensyvios jų paieškos įvairiuose mikroorganizmuose. Šiuo metu žinoma daugiau nei 4000 DNR karpančių fermentų, kurie atpažįsta per 300 skirtingų DNR sekų. Nemažai jų atrasta Sąjunginiame taikomosios enzimologijos mokslinių tyrimų institute, kuris vėliau tapo Vilniaus universiteto Biotechnologijos institutu, taip pat – aukštųjų technologijų įmonėje „Fermentas“ (dabar – UABThermo Fisher Scientific Baltics“).

Nors mokslininkai atrasdavo vis naujų DNR karpančių fermentų, kitaip tariant – „žirklių“, tačiau apie jų sandarą ir veikimo principus nedaug težinojo. Ilgai manyta, kad visi šie fermentai yra giminingi, turi panašią sandarą ir panašiai veikia. Paprasčiausias jų taikymo būdas buvo DNR karpymas mėgintuvėlyje, tačiau VU Biotechnologijos instituto tyrėjai – dr. G. Sasnauskas, dr. Gintautas Tamulaitis ir dr. Mindaugas Zaremba – tuo neapsiribojo ir ėmė ieškoti naujų taikymo galimybių. Bendradarbiaudami, o kartais ir konkuruodami su kitų šalių mokslininkais, jie atskleidė, kad restrikcijos fermentų sandara, DNR atpažinimo būdai ir veikimo mechanizmai yra daug įvairesni nei manyta anksčiau.

„Šios žinios leido mums pasiūlyti naujų būdų, kaip patobulinti fermentus – didinti jų tikslumą, didinti ir kontroliuoti jų aktyvumą, t. y. paruošti naujoms sudėtingesnėms užduotims atlikti, – apibendrina VU mokslininkas dr. Mindaugas Zaremba. – Vienas įdomiausių DNR karpančių fermentų taikymo būdų – jų naudojimas genų terapijoje, kai ligą lemiantis „blogasis“ genas ląstelės genome keičiamas „geruoju“.“

Mokslininkų atskleistos įvairios fermentų aktyvumo reguliavimo ir pristatymo į ląsteles technologijos paskatino naujų genomų inžinerijai skirtų įrankių kūrimą. Už reikšmingus pasiekimus tiriant restrikcijos endonukleazių saveiką su DNR, reguliacijos ir katalizės mechanizmus dr. G. Sasnauskas, dr. G. Tamulaitis ir dr. M. Zaremba šiemet apdovanoti Lietuvos mokslo premija. 

Parašykite savo nuomonę
arba diskutuokite anonimiškai čia
Skelbdami savo nuomonę, Jūs sutinkate su taisyklėmis
Rodyti diskusiją Rodyti diskusiją
 

Mokslas ir verslas

Atrado būdą, kaip gydyti genetinius susirgimus

Virusai ir bakterijos ne tik sukelia įvairias žmogaus ligas, bet ir įnirtingai kovoja tarpusavyje. Virusų, vadinamų bakteriofagais, atakos ir bakterijų bandymai joms pasipriešinti leido pasiūlyti naują būdą genetiniams susirgimams gydyti.

Specialiai DELFI iš Vokietijos: lietuvis „prasinešė“ ten, kur žmonės darbe jaučiasi laimingi (I) (22)

Erlangenas – Lietuvoje mažai žinomas Vokietijos miestelis, ypatingas tuo, kad tapo puikiu mokslo ir verslo bendradarbiavimo bei sinergijos pavyzdžiu plačiąja prasme. Su žodžiu Erlangenas siejasi ne tik studentų miestelis, kuriame yra įsikūręs vienas seniausių universitetų (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg) su 25 tūkst. studentų kasmet, bet ir vieno žinomiausių pasaulyje Vokietijos koncernų „Siemens“ būstinė (Siemensstadt ), kurios apyvarta siekia 75 milijardus eurų. Iš viso „Siemens“ kompanijoje dirba 400 tūkst. žmonių, iš jų – 25 tūkst. - Erlangene.

Užkūrė sėkmingą projektą: vienas kitą suprato iš pusės žodžio (17)

Vilniuje ir Kaune „Lietuvos geležinkeliai“ gegužę pristatė naujus intermodalinius terminalus. Jų tikslas – efektyvesni krovinių pervežimai, kuriuose kombinuojamos bent dvi transporto rūšys – geležinkelio, vidaus vandenynų, jūrų, oro ir kelio.

Specialiai DELFI: žvilgsnis į vienos sėkmingiausių pasaulio kompanijų kiemą (II) (13)

Apie sėkmingus mokslo ir bendradarbiavimo modelius Lietuvoje kol kas tenka retai išgirsti. Patirtis rodo, kad dažniausiai mokslininkai kuria sau, o verslininkai nesupranta, ką mokslininkai gali duoti jų verslui. Tačiau visame pasaulyje gausu pavyzdžių, kaip šios dvi sritys produktyviai bendradarbiauja ir tokiu būdu yra pasiekiamas geriausias rezultatas ir maksimali nauda.

Lietuvių biotechnologai dar kartą nušluostė nosį pasauliui (44)

„DuPont Pioneer“ („DuPont“) paskelbė apie technologijos licencijavimą ir bendrų tyrimų sutartį su Vilniaus universitetu, kuria siekiama technologiniu ir komerciniu aspektu paskatinti kryptingai valdomu Cas9 įrankiu paremtą genomo redagavimo technologiją. Tai dar vienas puikus lietuvių laimėjimas.