Sekelompok peneliti di Universitas São Paulo (USP) di Brasil menggunakan alat pengeditan DNA yang disebut CRISPR/Cas9 untuk memanipulasi gen yang terkait dengan limfosit T autoagresif yang bertanggung jawab untuk menginduksi penyakit autoimun seperti sindrom poliglandular autoimun tipe 1 (APS-1) dan diabetes tipe 1. Regulator autoimun atau gen "Aire" yang bekerja di sel epitel thymus meduler (mTECs) baru-baru ini digambarkan sebagai yang memainkan peran penting dalam mengendalikan "autoimunitas agresif"—yang didefinisikan ketika sistem kekebalan tubuh manusia kadang gagal mengenali jaringan dan organ sebagai bagian tubuh yang sehat dan menyerang seolah-olah mereka berbahaya. Untuk pertama kalinya, para peneliti menggunakan CRISPR/Cas9 untuk memblokir Aire di kultur murine mTEC dan untuk mempelajari efek hilangnya fungsi gen ini, hal ini seperti yang diungkapkan oleh kata Geraldo Aleixo Passos, koordinator dalam proyek penelitian yang didukung oleh São Paulo Research Foundation—FAPESP. Seorang profesor di Ribeirão Preto Medical School (FMRP) dan Ribeirao Preto Dental School (FORP), Passos menyatakan bahwa penggunaan CRISPR/Cas9 membuka prospek penelitian baru yang penting dalam meniru mutasi Aire yang ditemukan pada pasien penyakit autoimun. Ini akan sangat memudahkan penelitian tentang efek mutasi patogen Aire. Genom manusia dan murine sangat mirip dalam hal sekuens DNA (lebih dari 80% identik), jadi kita dapat terus menggunakan CRISPR/Cas9 pada sel-sel tikus untuk mempelajari mekanisme autoimunitas agresif pada manusia dan, di masa depan, mungkin mencoba untuk mengontrolnya. Pasien APS-1 memiliki mutan Aire Penyakit autoimun dipicu oleh autoantibodi (antibodi yang diarahkan melawan organisme) atau oleh limfosit T autoagresif. Sel-sel ini, yang berasal dari thymocytes, "terdidik" di thymus (kelenjar yang terletak tepat di belakang sternum di tengah dada) tidak menyerang unsur-unsur organisme mereka sendiri. Ketika proses ini gagal, timus memungkinkan limfosit T autoaggressive untuk melarikan diri ke dalam tubuh, dan mereka dapat menyerang organ seperti kelenjar adrenal atau suprarenal (menyebabkan APS-1) atau pankreas, di mana mereka menghancurkan sel-sel yang memproduksi insulin dan menyebabkan perkembangan diabetes tipe 1. Para peneliti di bidang imunologi selalu mengaitkan fungsi Aire dengan eliminasi thymocytes autoaggressive, karena pasien APS-1, misalnya, memiliki mutasi pada urutan gen DNA ini, tetapi sampai sekarang, hubungan itu tidak pernah terbukti. Hal itu yang memutuskan untuk menguji hipotesis bahwa Aire terlibat dalam menghilangkan thymocytes autoaggressive dengan mengendalikan adhesi fisik mereka atau kontak dengan mTECs. Dalam ketiadaan kontak fisik dengan mTECs, thymocytes otomatis agresif tidak dihilangkan. Mengedit Gen Para peneliti menduga bahwa jika mutasi Aire ditemukan pada pasien penyakit autoimun, ini harus berarti gen telah kehilangan fungsinya mengendalikan adhesi antara mTECs dan thymocytes otomatis agresif. Mereka menguji hipotesis ini dengan menggunakan CRISPR / Cas9 untuk mengganggu DNA Aire di murine mTECs dan menyebabkan mutasi pada gen yang membuatnya kehilangan fungsi aslinya. Sebuah gen harus lengkap dan tidak memiliki mutasi yang merusak agar berfungsi dengan baik. Ketika DNA-nya terganggu menggunakan CRISPR/Cas9, sel mengaktifkan sistem "perbaikan" darurat untuk menyambungkan kedua untaian kembali bersama sebelum mati. Karena sistem perbaikan ini tidak sepenuhnya efisien, sel itu sendiri dapat membuat kesalahan dalam urutan gen target, dan hasilnya adalah mutasi. Studi yang didanai oleh FAPESP menemukan bahwa mTEC mutan Aire lebih buruk dalam mematuhi thymocytes daripada rekan-rekan normal lainnya (tipe liar). Ketika transkriptom mutan-Aire dan mutan wild-type diurutkan, mereka mengamati bahwa Aire juga mengontrol sekuens RNA messenger (mRNA) yang mengkodekan protein yang terlibat dalam adhesi sel-sel. Transkriptome adalah sekumpulan lengkap molekul RNA dalam sel, dari mRNA pengkodean protein hingga RNA non-kode. Dalam penelitian sebelumnya yang dilakukan sebagai bagian dari penelitian master Nicole Pezzi, yang diawasi oleh Passos, para peneliti menggunakan teknik pembungkaman gen yang disebut interferensi RNA untuk menunjukkan bahwa Aire mengontrol adhesi antara mTEC dan thymocytes. Penemuan baru ini memperkuat teori bahwa Aire terlibat dalam adhesi antara mTECs dan thymocytes, sebuah proses kunci untuk menghilangkan sel-sel autoagresif dan pencegahan penyakit autoimun. Sebuah artikel yang diterbitkan baru-baru ini di Frontiers in Immunology menunjukkan hasil utama dari penelitian ini. Penelitian juga berasal dari tesis Master oleh Cesar Augusto Speck-Hernandez di FMRP-USP.  

Konten telah diedit untuk gaya dan panjang tulisan.

Sumber: Science Daily.

http://agencia.fapesp.br/study-advances-understanding-of-how-autoimmune-diseases-develop-/28353/