This article is simplified from English Wikipedia.
https://en.wikipedia.org/wiki/Exon_skipping
Exon skipping is a molecular biology technique used to address genetic mutations by causing cells to bypass defective sections (exons) of the genetic code. This process involves manipulating RNA splicing, specifically targeting mutations in the pre-messenger RNA.
Genes contain coding regions called exons, which provide instructions for protein creation, separated by non-coding introns. Exon skipping aims to restore the reading frame within a gene by using antisense oligonucleotides (AONs), short synthetic molecules. These AONs bind to mutated exons, allowing the cell to skip over them during translation, thereby restoring the disrupted reading frame and producing a functional protein.
This technique is actively researched for treating Duchenne muscular dystrophy (DMD), a condition where the dystrophin protein is prematurely truncated, leading to a non-functional protein. Exon skipping could potentially result in a mostly functional dystrophin protein, resembling a less severe form of muscular dystrophy.
In the case of DMD, exon skipping targets mutations in the central rod domain of the dystrophin gene. By inducing the deletion of specific exons within this domain, exon skipping aims to convert a severe DMD mutation into a less harmful form, similar to Becker muscular dystrophy. Becker muscular dystrophy is associated with in-frame deletions, allowing for a shorter dystrophin protein that retains functionality.
Several exon-skipping drugs, such as Eteplirsen, Golodirsen, and Viltolarsen, have been approved for DMD treatment by the U.S. FDA. These drugs target specific exons and have shown promise in addressing the genetic mutations causing DMD. Genetic testing can determine the nature and location of DMD mutations, with a focus on 'hot spot' regions, potentially allowing exon skipping to benefit up to 50% of DMD patients.
پرش اگزون یک تکنیک زیستشناسی مولکولی است که برای رسیدگی به جهشهای ژنتیکی از طریق دور زدن سلولها از بخشهای معیوب (اگزونها) کد ژنتیکی استفاده میشود. این فرآیند شامل دستکاری اتصال RNA، به طور خاص هدف قرار دادن جهش در RNA پیش از پیام رسان است.
ژنها حاوی مناطق کدکنندهای به نام اگزون هستند که دستورالعملهایی را برای ایجاد پروتئین ارائه میدهند که با اینترونهای غیر کدکننده جدا شدهاند. هدف پرش اگزون بازیابی چارچوب خواندن در یک ژن با استفاده از الیگونوکلئوتیدهای ضد حس (AONs)، مولکولهای مصنوعی کوتاه است. این AONها به اگزونهای جهشیافته متصل میشوند و به سلول اجازه میدهند در حین ترجمه از روی آنها عبور کند، در نتیجه چارچوب خواندن مختل شده را بازیابی میکند و یک پروتئین عملکردی تولید میکند.
این تکنیک به طور فعال برای درمان دیستروفی عضلانی دوشن (DMD)، وضعیتی که در آن پروتئین دیستروفین بهطور پیش از موعد قطع میشود و منجر به پروتئین غیرعملکردی میشود، مورد تحقیق قرار گرفته است. پرش اگزون به طور بالقوه می تواند منجر به یک پروتئین دیستروفین عمدتاً عملکردی شود که شبیه شکل کمتر شدید دیستروفی عضلانی است.
در مورد DMD، پرش اگزون جهشهای ناحیه میله مرکزی ژن دیستروفین را هدف قرار میدهد. با القای حذف اگزونهای خاص در این حوزه، هدف پرش اگزون تبدیل یک جهش شدید DMD به شکل کمتر مضر، شبیه دیستروفی عضلانی بکر است. دیستروفی عضلانی بکر با حذف های درون قاب همراه است، که اجازه می دهد پروتئین دیستروفین کوتاه تری داشته باشد که عملکرد خود را حفظ کند.
چندین داروی پرش اگزون مانند اتپلیرسن، گولودیرسن و ویلتولارسن برای درمان DMD توسط FDA ایالات متحده تایید شده اند. این داروها اگزونهای خاصی را هدف قرار میدهند و در رسیدگی به جهشهای ژنتیکی که باعث DMD میشوند، نویدبخش بودهاند. آزمایش ژنتیکی میتواند ماهیت و محل جهشهای DMD را با تمرکز بر نواحی «نقطه داغ» تعیین کند و به طور بالقوه امکان پرش اگزون تا 50 درصد از بیماران DMD را فراهم کند.