Duchenne Kas Distrofisi (DMD), ölümcül olan ve vücuttaki kas dokusunun sürekli olarak azalmaya başladığı bir hastalıktır. Hastalarda genellikle 10 yaşından önce görülmeye başlar. DMD, distrofin isimli bir proteinin vücutta üretimi sırasında bir hatanın meydana gelmesiyle ortaya çıkar. Bu protein sağlıklı insanlarda, kas hücrelerinin yapısını destekleyen hücre iskeletinin bir parçasıdır. Distrofin genindeki mutasyon, distrofin proteinin üretimini engeller. Distrofin proteini olmadan DMD hastalarının kaslarının yapısı zayıflar ve hasta en sonunda hayatını kaybeder. Çünkü bu hastalıkta vücuttaki kas hasarı tüm vücuda yayılır ve kas hasarı kalp kaslarına ulaştığında hasta için ölümcül olur.
Hastalığa tanı koyabilmek için doktor, fiziksel muayene yaptıktan sonra bazı testler önerir.
Bu testler:
1) Enzim testleri: Hasar görmüş olan kaslar kreatin kinaz gibi enzimleri kan dolaşımına salarlar. Bu nedenle, travmatik bir hasara uğramamış bir kişinin kanında kreatin kinazın fazla miktarda bulunması, DMD gibi bir kas hastalığının göstergesidir.
2) Elektromiyografi: Bu teste, bir elektrot iğne kasa yerleştirilir. Kaslar gevşek ve kasılmışken elektriksel aktivite incelenir. Elektriksel aktvitedeki değişiklikler, kas hastalığının varlığını teyit edebilir.
3) Genetik test: Hastadan alınan kan örneği, kas distrofisine neden olan mutasyonun taranması için test edilebilir.
4) Kas biyopsisi: Bir kesikle az bir miktar kas örneği alınır. Doku örneğinin analizi, kas distrofisi hastalığını diğer kas hastalıklarından ayırır.
5) Elektrokardiyografi: Bu test ile, kalbin fonksiyonu kontrol edilir.
6) Akciğer fonksiyonunu kontrol etmek için de test yapılır.
Tedavi
Günümüzde klinikte kas distrofisi için uygulanan kesin bir tedavi yöntemi yoktur. Fakat tedavi,
omurgada ve eklemlerde oluşan problemleri azaltarak hastanın mümkün olduğunca hareket edebilir halde olmasını sağlar. Tedavi seçenekleri; ilaçları, fiziksel terapileri ve cerrahi müdahaleleri içerir. Kullanılan ilaçlar kas gücünü arttırmaya yöneliktir fakat kas distrofisini tam olarak tedavi etmez. Cerrahi operasyon ise, hastanın nefes almada zorluk çektiği durumda uygulanır.
Yakın zamanda yapılan bir bilimsel çalışma, genom düzenleme (CRISPR) yönteminin bu hastalığın tedavisinde kullanılabileceğini göstermiştir. Dallas, New York ve Göttingen’deki araştırma grupları, bu araştırma için birlikte çalışmışlardır. Geliştirdikleri teknikte, DMD’ye neden olan mutasyon distrofin geninden çıkarılmıştır. Bu sayede, DMD mutasyonu taşıyan gen, normal işlevini göstermeye başlamıştır. Çalışmaya göre bu teknikle, DMD hastalarının %60’ında kas işlevi onarılabilmiştir.
Çalışmayı gerçekleştiren ekipte bulunan Dr Olson, distrofin geninde DMD’ye yol açan 4000’den fazla farklı mutasyon olduğunu ve mutasyonların CRISPR-Cas9 genom düzenleme yöntemi ile düzeltilebileceğini belirtmiştir.
CRISPR-Cas9 genom düzenleme yöntemi genomda istenilen yerde kırık oluşturabilir. Kırığın çevresindeki DNA dizisi de düzenlenebilir. Genelde genin aktivitesi önlenir ya da özel bir değişiklik yapılır. CRISPR’a dayalı yöntemler son 5 yıldır aktif şekilde kullanılmaya başlamıştır (CRISPR ile ilgili daha ayrıntılı bilgi için “https://www.bilgiustam.com/gen-duzenlemesi-yontemleri-ile-genetik-hastaliklar-tedavi-edilebilir-mi/”).
DMD araştırmalarındaki zorluk, çok sayıda mutasyon taşıyan bir genin düzeltilmesinin karmaşık bir işlem olmasıdır. Olson ve grubunun bulduğu çözüm, mutasyonların birarada bulunduğu bölgenin tespit edilmesine dayanmaktadır. Araştırmacıların geliştirdiği yöntem, protein üretimi sırasında DNA’da mutasyonlu bölgenin tamir edilmesini sağlamaktadır. Yapılan çalışmada DMD hastalarından alınan deri hücrelerinden uyarılmış pluripotent kök hücreler üretilmiştir. Uyarılmış pluripotent hücrelerin laboratuvar ortamında farklılaşmasının sağlanmasıyla da kalp kası hücreleri elde edilmiştir. Kalp kası hücrelerinde mutasyon taşıyan distrofin geni, yeni bir gen düzenlemesi yöntemiyle onarılmıştır. Bu yöntemde, distrofin geninde parça eksilmesi olan kısımlara (delesyon), ekleme yapılabilmiştir. Böylece mutasyon taşıyan gen, normal distrofin geni ile benzer hale getirilmiştir. Buna ek olarak, iki boyutlu hücre kültürünün sınırlamalarından kaçınmak için, kalp kası hücreleri üç boyutlu hücre kültürü teknolojisiyle çoğaltılmıştır Bu şekilde elde edilen üç boyutlu kalp dokusunda, kalp kasının kasılma işlevini ne kadar gerçekleştirebildiği incelenmiştir. Bunun sonucunda, üç boyutlu gen düzenlemesi yapılmış kalp kası hücrelerinden oluşturulmuş dokuda, kalp kasının etkin şekilde kasıldığı gözlemlenmiştir. Bu nedenle, DMD hastalığı için yapılmış olan bu çalışma, klinikte DMD hastalarının tedavisinin yapılabilmesi açısından önemli bir ilerlemedir.
Yazar: Ayça Olcay