Dull golygu genynnau yn lleihau effaith rhai clefydau parasitig

Defnyddio CRISPR/Cas9 i ‘ddiddymu’ omega-1 o wyau sgistosom. Cynrychiola’r ddelwedd ar y chwith y math o wyau sgistosom gwyllt sy’n cysgodi proteinau pathogenig (sy’n cynnwys omega-1; sêr coch) i feinweoedd cynnal. Nid yw’r wyau sy’n cael eu golygu gan ddull genynnau CRISPR/Cas9 yn yr astudiaeth hon yn rhyddhau omega-1 (y ddelwedd ar y dde) i feinwe’r sawl ac nid yw’n pathogeneg i’r person.

Defnyddio CRISPR/Cas9 i ‘ddiddymu’ omega-1 o wyau sgistosom. Cynrychiola’r ddelwedd ar y chwith y math o wyau sgistosom gwyllt sy’n cysgodi proteinau pathogenig (sy’n cynnwys omega-1; sêr coch) i feinweoedd cynnal. Nid yw’r wyau sy’n cael eu golygu gan ddull genynnau CRISPR/Cas9 yn yr astudiaeth hon yn rhyddhau omega-1 (y ddelwedd ar y dde) i feinwe’r sawl ac nid yw’n pathogeneg i’r person.

16 Ionawr 2019

Mae parasitolegydd ym Mhrifysgol Aberystwyth yn un o dîm o ymchwilwyr ledled y byd sydd wedi defnyddio offeryn golygu genynnau i gyfyngu ar effaith schistosomiasis, salwch sy'n effeithio ar fwy na chwarter biliwn o bobl yn Ne-ddwyrain Asia, Affrica Is-Sahara, ac America Ladin.

Mae'r Athro Karl Hoffman o Athrofa’r Gwyddorau Biolegol, Amgylcheddol a Gwledig (IBERS) wedi bod yn gweithio gydag ymchwilwyr ym Mhrifysgol George Washington a chydweithwyr mewn sefydliadau yng Ngwlad Thai, Awstralia, y DU, yr Iseldiroedd, ac eraill.

Am y tro cyntaf, defnyddiwyd CRISPR/Cas9 yn llwyddiannus i gyfyngu ar effaith llyngyr parasitig sy'n gyfrifol am schistosomiasis ac ar gyfer haint ffliw yr afu, a all achosi sbectrwm amrywiol o glefydau dynol gan gynnwys ffibrosis yr afu a chanser dwythell y bustl.

Mae eu canfyddiadau i'w gweld mewn dau bapur sydd wedi eu cyhoeddi heddiw yn y cyfnodolyn eLife. Mae'r Athro Hoffmann yn gyd-awdur y papur o'r enw "Golygiad genome wedi'i raglennu o ribonuclease omega-1 y ffliwt gwaed, Schistosoma mansoni".

Mae gwaith yr Athro Hoffman yn Athrofa'r Gwyddorau Biolegol, Amgylcheddol a Gwledig ym Mhrifysgol Aberystwyth yn canolbwyntio ar fynd i'r afael â sgistosomiasis.

Dywedodd yr Athro Hoffman "Gyda'r cyllid a ddarparwyd gan Ymddiriedolaeth Wellcome a chan gydweithio â chydweithwyr ym Mhrifysgol George Washington, bu modd i ni gymhwyso technegau golygu genynnau, a hynny am y tro cyntaf mewn perthynas â llyngyr, i ddiddymu cynnyrch genyn sgistosom pwysig sy'n gysylltiedig â chlefydau dynol. Bydd cymhwyso'r dechnoleg hon i enynnau sgistosom neu lyngyr eraill yn chwyldroi ein gallu i ddatblygu strategaethau rheoli newydd sydd eu hangen ar frys.”

Diddymwyd y genynnau trwy ddefnyddio CRISPR/Cas9 ac arweiniodd hyn at leihad sylweddol yn symptomau’r haint yn ein modelau anifeiliaid," meddai Paul Brindley, PhD, athro microbioleg, imiwnoleg a meddygaeth drofannol yn Ysgol Meddygaeth a Gwyddorau Iechyd GW, a phrif awdur yr astudiaeth.

"Yn ogystal â hyn, dangosodd ein hymchwil bod modd addasu’r dull biofeddygol newydd chwyldroadol hwn - CRISPR/Cas9 - i astudio llyngyr parasitig, sy'n broblem iechyd sylweddol mewn hinsoddau trofannol.

Mae CRISPR/Cas9 yn dechnoleg newydd sy'n caniatáu i ymchwilwyr dargedu'r wybodaeth enetig sydd ei hangen i gynhyrchu protein penodol, a'i diffodd. Er i’r dull gael ei ddefnyddio o’r blaen mewn rhywogaethau eraill, nid oeddem yn gwybod oedd modd ei gymhwyso i Schistosoma mansoni ac Opisthorchis viverrini, sef y parasitiaid sy'n gyfrifol am heintiau sgistosomiasis a llyngyr yr iau.

Gall sgistosomiasis achosi problemau iechyd difrifol, gan gynnwys niwed i'r iau a'r arennau, anffrwythlondeb a chanser y bledren. Mae'r llyngyr dŵr croyw S. mansoni yn mynd i mewn i'r corff dynol trwy dyllu i mewn i'r croen; unwaith y maent yn y gwaed, maent yn symud i organau amrywiol lle byddant yn dechrau atgynhyrchu’n syth a chynhyrchu wyau pathogenaidd.    

Mae’r wyau hyn yn rhyddhau nifer o folecylau, gan gynnwys protein o'r enw omega-1 riboniwcleas, sy'n gallu niweidio'r meinweoedd o'i amgylch. Llwyddodd Brindley a'i dîm i ddiddymu’r protein hwn drwy ddefnyddio CRISPR/Cas9, a gwelwyd bod hynny’n lleihau effaith yr afiechyd yn sylweddol.

"Mae'r afiechyd trofannol hwn, sydd heb gael llawer o sylw tan nawr, yn effeithio ar dros chwarter biliwn o bobl, yn Ne-ddwyrain Asia, Affrica Is-Sahara, ac America Ladin yn bennaf," meddai Brindley. "Mae'n bosib bod CRISPR/Cas9 yn ddull y gallwn ei ddefnyddio i leihau effaith yr heintiadau hyn. Wrth i ni ddefnyddio’r dechnoleg newydd hon i ddeall yn well sut mae'r parasitiaid hyn yn mynd i mewn i’n cyrff a’u niweidio, byddwn yn darganfod ffyrdd newydd o drin a rheoli afiechydon." 

Mae'r cydweithwyr allweddol yn cynnwys Karl Hoffmann, PhD ym Mhrifysgol Aberystwyth, y Deyrnas Gyfunol; Thewarach Laha, PhD ym Mhrifysgol Khon Kaen, Gwlad Thai; ac Alex Loukas, PhD ym Mhrifysgol James Cook, Awstralia.

Mae'r papurau, o'r enw “Programmed genome editing of the omega-1 ribonuclease of the blood fluke, Schistosoma mansoni” a “Programmed knockout mutation of liver fluke granulin attenuates virulence of infection-induced hepatobiliary morbidity”, ar gael ar eLife.