#24.19
Cystic fibrosis (CF) was one such disease. It is the most common severe autosomal recessive disorder among European populations and their descendants in the New World. Patients suffer from mucus accumulation and frequent bacterial infections in their lungs. In the United States, CF patients are the single largest group receiving transplants to replace damaged lungs. However, the clinical studies failed to determine which gene product is defective in the patients. Extensive studies on families with CF led to identification of the causative gene on chromosome 7.
Bệnh xơ nang (CF) là một bệnh như vậy. Đó là bệnh di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường phổ biến nhất ở người châu Âu và ở con cháu của họ ở vùng Đất Mới. Bệnh nhân có triệu chứng tích đọng chất nhầy và thường xuyên bị nhiễm khuẩn ở phổi. Ở Hoa Kỳ, các bệnh nhân bệnh CF là nhóm đơn lẻ lớn nhất được tiến hành phẫu thuật ghép để thay thế lá phổi bị phá hủy. Tuy nhiên, các nghiên cứu lâm sàng không thể xác định được sản phẩm của gen nào bị thiếu hụt ở các bệnh nhân đó. Những nghiên cứu quy mô trên những gia đình mắc bệnh CF đã xác định được gen gây bệnh nằm trên nhiễm sắc thể số 7.
Initially recombination studies placed the gene within a small region of the chromosome of approximately one million base pairs. Starting at DNA clones from both ends of this region, the researchers used chromosome walking to clone all of the interval; several candidate genes were identified within the region but rejected as the cause of CF. Finally, one gene was identified within these clones that had the right properties: It was normally expressed in the lungs but not the brain, and it encoded a protein that made sense for the cause of the disease. In addition, patients with CF had specific mutations in this gene. The functional CF gene encodes a chloride channel transmembrane regulatory protein (CFTR) that controls transport of certain ions in and out of epithelial (surface) cells. The most common mutation encodes a CFTR protein that is missing one amino acid and cannot reach its site of function in the cell membrane. As a result, ions become too concentrated inside the cell, and water moves in. The result is dried secretions, such as very sticky mucus.
Ban đầu các nghiên cứu về tái tổ hợp đã khu trú được gen trong một vùng nhỏ có độ dài khoảng một triệu cặp base ni tơ trên nhiễm sắc thể. Bắt đầu với các dòng ADN từ cả hai đầu của vùng này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật bước đi trên nhiễm sắc thể để tạo dòng tất cả đoạn ở giữa; một vài gen đã được xác định trong vùng đó nhưng đã được loại trừ không phải là nguyên nhân gây ra bệnh CF. Cuối cùng một gen từ những dòng này đã được xác định là có những đặc điểm phù hợp: nó thường được biểu hiện ở phổi nhưng không biểu hiện ở não, và nó mã hóa cho protein có ý nghĩa đối với việc gây bệnh. Bên cạnh đó, các bệnh nhân bị bệnh CF có các đột biến đặc hiệu ở gen này. Gen chức năng của bệnh CF mã hóa một protein điều hòa xuyên màng của kênh clor (CFTR), nó điều khiển sự vận chuyển của những ion nhất định ra vào các tế bào nội mô (ở bề mặt). Đột biến phổ biến nhất mã hóa protein CFTR bị thiếu một axit amin và làm cho chúng không thể đến được vùng hoạt động chức năng ở màng tế bào. Hệ quả là, các ion trở nên đậm đặc trong tế bào và kéo theo nước di chuyển vào trong. Kết cục là dịch tiết bị làm khô, chẳng hạn như có thể thấy ở bệnh nhân có dịch nhầy rất quánh.
Gene therapy to add a functional copy of the CFTR to lung cells has not been successful, in part because the patients develop an immune response to reject the vector, and, in some cases, the normal protein. Mild improvements have been short-lived, or affect only small patches of cells in the respiratory tract. Alternative approaches to better understanding the physiology of the disease to direct drug design seem more viable. To this end, a mouse model with an inactivated CFTR gene is used to test potential drugs. SEE ALSO Bacterial Genetics; Bioinformatics; Clone; DNA Sequencing; Forensic DNA Analysis; Gene Therapy; Genetic Diseases; Genome; Genomics; Human Genome Project; Radiation Hybrid Mapping; Reverse Transcriptase; Transgenic Techniques
Gen trị liệu bằng cách thêm bản sao có chức năng của CFTR vào các tế bào phổi chưa thu được thành công, một phần vì các bệnh nhân phát triển đáp ứng miễn dịch để thải loại phân tử trung gian và trong một số trường hợp, còn thải loại protein bình thường. Sự cải thiện yếu ớt được duy trì trong thời gian ngắn, hay chỉ tác động đến các mảng nhỏ các tế bào của đường hô hấp. Các hướng tiếp cận khác để hiểu rõ hơn về sinh lý của bệnh nhằm định hướng thiết kế thuốc điều trị dường như có ý nghĩa sống còn. Với mục đích này, mô hình chuột thí nghiệm có gen CFTR bị bất hoạt sẽ được dùng để kiểm tra các thuốc có tiềm năng. Xem thêm: Di truyền vi khuẩn, Sinh tin học, Dòng, Giải trình tự ADN, Phân tích ADN trong pháp y, Trị liệu gen, Bệnh di truyền, Bộ gen, Khoa học về bộ gen, Dự án gen người, Lập bản đồ bằng phương pháp lai phóng xạ, Enzym phiên mã ngược, Các kỹ thuật chuyển gen.
<!-- / message --> <!-- edit note --> <hr style="color: rgb(209, 209, 225); background-color: rgb(209, 209, 225);" size="1">
Để tiện theo dõi, mời các bạn xem Trang chủ của topic