اگر دستورالعمل چیزی که در حال ساخت است غلط باشد، چه چیزی پیش می‌آید؟ این همان مشکلی است که هنگام وقوع جهش در ماده‌ی ژنتیک بیماران ژنتیکی دیده می‌شود و به ساخت پروتئین‌های معیوب می‌انجامد. در این میان تکنیکی جدید می‌تواند به چنین سلول‌هایی کمک کرده و به صورتی بالقوه عارضه‌های مثل انواع ژنتیکی سیستیک‌فیبروزیس را درمان کند.
بیشتر ژن‌های ما دستورالعمل‌هایی برای ساخت پروتئین‌ها هستند. هر توالی سه‌تایی (کدون) که از روی کدهای روی DNA رونوشت شده است، آمینواسیدی را که باید به رنجیره‌ی پروتئینِ در حال تشکیل بپیوندد تعیین می‌کند. این فرآیند ادامه پیدا می‌کند تا این که سیستم به کدونی برسد که دستور توقف را بدهد.
اما برخی از اوقات جهش‌های DNA کدون پایان را در مکانی نادرست می‌سازند. فقط یک جهش می‌تواند پروتئینی به اندازه‌ی ۱۰۰ آمینواسید را به رشته‌ای ۱۵ تایی از آنها تبدیل کرده و ارائه‌ی آن را کامل بدون استفاده نماید. این جهش را “جهش‌های مزخرف” می‌نامند! که در حدود ۱۰% تمام بیماری‌های ژنتیکی را شامل می‌شوند.
نادیده گرفتن علامت توقف
باید راهی به دنیای این کدون‌های نابالغ وجود داشته باشد. یکی از این روش‌ها برای اولین بار در دهه‌ی ۱۹۸۰ ارائه شد اما اکنون برای کار در سلول‌های انسانی تنظیم می‌شود. این روش روی tRNAها (RNAهای حامل) تمرکز می‌کند. این مولکول‌ها کدون‌ها را در طول تشکیل پروتئین‌ها تشخیص می‌دهند و آمینواسید صحیح را در جای خود می‌گذارند. این امکان وجود دارد تا بتوان tRNAهای مصنوعی ساخت تا کدون توقف نابالغ را شناسایی کند و به جای پایان دادن به پروسه‌ی ساخت پروتئین، آمینواسید لازم برای ادامه‌ی ساخت پروتئین را اضافه کند.
در سال ۲۰۱۴ Carla Oliveira و تیمیش در دانشگاه Porto پرتغال تولید پروتئینی سالم را در سلول‌های حامل جهشی که موجب به ارث رسیدن سرطان‌های معده و پستان می‌شد، بازیابی کردند. تنها انتخابی که هم‌اکنون برای چنین افرادی وجود دارد همان روش قبلیِ حذف تومورهاست.
اکنون Christopher Ahern و تیمش در دانشگاه Iowa از این مولکول‌های ساختگی استفاده کرده‌اند تا تولید برخی از پروتئین‌ها را که معمولاً در بیماران مبتلا به سیستیک فیبروزیس با مشکل مواجه اند، بازیابی نمایند.
قاچاق به درون سلول!
آنها هم مثل گروه قبلی این کار را با سلول‌هایی در ظرف آزمایشگاهی انجام داده‌اند ولی پس از آزمایش‌های بیشتر شاید این روش به تولید داروها یا روش‌های درمانی برای بیماران سیستیک‌فیبروزیس بیانجامد؛ اگر همین کارها را بتوانند در ریه نیز تکرار کنند.
باید روزی درمان سیستیک‌فیبروزیس با جاگذاری یا ترمیم ژن جهش‌یافته امکان‌پذیر شود اما وارد کردن توالی بلند ژن که برای ژن‌درمانی نیاز است یا اصلاح ژن چالشی بسیار بزرگ می‌باشد. tRNAهای ساختگی کوچک‌تر هستند، بنابراین شاید زودتر از گذشته به فرآیند درمانی نزدیک شویم.
tRNAهای ساختگی بایستی با پروتئین‌هایی که به طور معمول به کدون‌های پایان متصل می‌شوند رقابت کنند؛ چون این پروتئین‌ها در تولید پروتئین‌ها مکث ایجاد می‌کنند. این به آن معناست که tRNAهای ساختگی نمی‌توانند همه‌ی پروتئین‌ها ناقص را ترمیم کنند ولی می‌توانند به حدی کارایی داشته باشند که تفاوت ایجاد نمایند. برای بسیاری از ناهنجاری‌های ژنتیکی حتی سطوح پائینی از پروتئین‌ها نیز تفاوت عمده به وجود می‌آورند.
