Ученые модифицируют CRISPR/Cas9 для лечения диабета, заболеваний почек и мышечной дистрофии у мышей, не разбивая цепочки ДНК
За 5 лет своего существования CRISPR/Cas9 произвел революцию в области генетических изменений, позволив ученым редактировать ДНК подобно куску текста. Хотя его потенциал и не вызывает вопросов, по соображениям этики и безопасности CRISPR не использовался прежде для терапии человеческих заболеваний. Теперь же, похоже, ученые нашли способ решения одной из подобных проблем, модифицировав систему CRISPR для лечения нескольких заболеваний у мышей, без разбития цепочки ДНК, что означает возможность избежать возникновения нежелательных мутаций. Технология работает эпигенетически, воздействуя на генную активность без изменения последовательности ДНК.
Чтобы транспортировать эту громоздкую систему CRISPR в клетки, ученые отправляют ее компоненты по отдельности, прикрепляя их к 2 вирусам. Они разработали адаптированную систему для активации конкретных генов, которые могут поворачивать вспять симптомы каждого конкретного заболевания. Например, у мышиного образца с диабетом 1 типа они активировали гены, которые могут генерировать производящие инсулин клетки. Терапия сработала, уровень глюкозы в крови снизился. Аналогичный успех был достигнут на образцах с повреждениями почек и мышечной дистрофией. Мы пообщались с Хуаном Карлосом Испуцуа Бельмонте из Лаборатории генной инженерии Солка о его работе.
— Как работает обычный CRISPR/Cas9?
— Традиционная система CRISPR/Cas9 работает, первоначально создавая парные разрывы двутяжевой ДНК в выбранном участке генома. Тем не менее, генерирование подобных парных разрывов связано с риском возникновения нежелательных мутаций, что чревато возникновением опухолей или других генетических заболеваний у пациентов. В этом и заключена проблема использования системы для человеческой терапии. Риск возникновения неспецифических мутаций всегда присутствует при использовании инструментов генной модификации на людях.
— Чем отличается ваш подход?
— В нашем подходе сохранено свойство изменения генов CRISPR/Cas9, но без создания парных разрывов двутяжевой ДНК. Это исключает риск возникновения нежелательных мутаций у пациента.
— Как вы тестировали данный метод?
— Сначала мы испробовали метод на клетках в чашке Петри, а затем перенесли этот же эксперимент на животных. Мы использовали мышей в качестве подопытных, испробовав данную технику на моделях человеческих заболеваний у животных.
— Каковы были результаты?
— Результаты показали, что эпигенетическое программирование на основе Cas9 может положительно воздействовать на симптомы заболевания в каждой из 3 моделей. Одновременно, этот метод застрахован от возникновения парных разрывов. Мы очень довольны полученными результатами.
— Каков следующий шаг в вашем исследовании?
— Предстоит еще несколько важных шагов, прежде чем мы сможем использовать этот метод на людях. Например, нужно установить, как иммунитет организма реагирует на систему AAV-CRISPR/Cas9 TGA у мышей и более крупных животных. Необходимо осуществить полную проверку безопасности, прежде чем применять данный метод на людях. Таковы наши основные задачи на ближайшее время.
Поделиться:
