مقدمة
تقنية SATI (Single homology Arm donor mediated intron‑Targeting Integration) طوّرت في معهد سالك في 2019، وتهدف لتحسين قدرات التعديل الجيني داخل الخلايا الحيّة، بما في ذلك تلك المنقسمة وغير المنقسمة. تستند SATI إلى دمج نسخة سليمة من الجين المستهدف داخل الإنترون (منطقة غير مشفّرة) باستخدام ناقل جزيئي يحتوي على ذراع ترميم واحدة فقط، مما يتيح مرونة وكفاءة في إصلاح الطفرات عبر مسارات تصليح متعددة DNA .
آلية العمل
- تحديد موقع الطفرة الجينية ضمن الإنترون.
- تصميم ناقل يحمل نسخة سليمة للجين، ذراع ترميم واحد، وموقع قطع لما يتناسب مع Cas9.
- استخدام Cas9 لإحداث قطع مزدوج النتوء في كل من الجين والناقلة.
- يتم الإصلاح الجزيئي عبر أحد مسارات تصليح DNA: إما عبر HDR أحادي الذراع oaHDR أو عبر طريق NHEJ
- الإدماج في الإنترون يحافظ على الأجزاء المشفرة (exons)، ويقلل خطر إدخالات/حذف غير مرغوب فيها (indels).
فئات الخلايا المستهدفة
- الخلايا غير المنقسمة (مثل الخلايا العصبية): تم تحقيق دمج فعّال بنسبة عالية (~37٪) عبر oaHDR أو NHEJ ؛ وقد تم إثبات الفعالية باستخدام مؤشر GFP بجين Tubb3 في الفئران
- الخلايا المنقسمة (مثل HEK293 والخلايا الجذعية): القدرة عبر oaHDR كانت منخفضة، لكن NHEJ عمل بكفاءة أكبر (~18٪ مقابل HDR التقليدي ~1.4٪)
دراسات نموذجية – مرض الشيخوخة المبكرة (Progeria)
- طبّق الباحثون SATI لتصحيح طفرة سائدة في جين LMNA والتي تسبب مرض Progeria لدى الفئران.
- تم إدخال النسخة المصححة في الإنترون، ولاحظوا:
- تحسّن في أنسجة الجلد والطحال.
- زيادة بنسبة ~45% في متوسط العمر مقارنة بالفئران غير المعالجة.
نطاق التعديل الجيني لطفرات متعددة
- أظهرت الدراسات قدرة SATI على استهداف طفرات متنوّعة ضمن الإنترونات عبر فئران نموذجية لأمراض كمرض هنتنغتون وغيرها .
- تسعى SATI لاستهداف مناطق غير مشفرة (~98% من الجينوم)، مما يعزز النطاق التشغيلي مقارنة بتقنيات التحرير الأخرى
الخلاصة
تقنية SATI تمثل جيلًا متقدمًا من أدوات التعديل الجيني، وهي مرشحة بقوة لتصبح جزءًا من العلاجات المستقبلية للأمراض الوراثية، خاصة تلك التي يصعب علاجها بالتقنيات الحالية.
المراجع
https://www.technologynetworks.com/genomics/news/novel-gene-editing-tool-sati-successfully-targets-non-coding-dna-323209
https://www.nature.com/articles/s41422-019-0213-0