Метод CRISPR впервые показал положительное влияние на лечение генетических заболеваний
С момента открытия такого метода редактирование генов, как CRISPR, новый CRISPR-Cas9 раздвигает границы модификаций генома. Только в прошлом месяце исследователи использовали CRISPR для фиксации холестерина у обезьян. Теперь исследователи из Университетского колледжа Лондона (UCL) ввели CRISPR в кровь шести человек с генетическим заболеванием. Три из них показали многообещающие результаты, проложив путь для дальнейших испытаний с использованием этого подхода.
Транстиретиновый амилоидоз — это медленно прогрессирующее состояние, вызванное мутацией, а именно генетическим дефектом в гене TTR. Мутация приводит к неправильному свертыванию белка транстиретина, вырабатываемого клетками печени, что приводит к амилоидозу, который появляется в результате аномальных отложений белка в организме. Транстиретиновые амилоиды встречаются в нервах, соединяющих головной и спинной мозг с мышцами и сенсорными клетками. Это приводит к потере ощущений, таких как боль, жар и прикосновение в конечностях тела.
Отложения накапливаются годами, и симптомы могут появиться когда угодно в возрасте от 20 до 70 лет. Это заболевание редко встречается у людей европейского происхождения, чаще — в Африке. Большинство методов лечения, связанных с CRISPR, включают обработку клеток in vitro или вне организма, которые затем вводятся в орган-мишень. Но этот метод требует транспортировки основной сборки внутрь клеток посредством каких-либо проводников.
Исследователи из компаний Regeneron Pharmaceuticals и Intellia Therapeutics разработали инъекционное лечение CRISPR с помощью простой операции. Они использовали мессенджерные РНК (мРНК), несущие инструкции по созданию белков. Поскольку клетка-хозяин может использовать мРНК для производства собственных белков, исследователям просто необходимо было отправить достаточно информации, чтобы включить редактирование CRISPR внутри клетки.
Для этого они ввели две мессенджерные РНК (мРНК), одна идентифицировала мутацию в гене TTR, а другая создала белок Cas, который может разрезать ДНК в указанном месте. Поскольку клетки печени активно поглощают чужеродные частицы и являются источником заболевания, задача стала проще. мРНК были заключены в липидные частицы, которые поглощались клетками печени, позволяя мРНК проникать внутрь клетки. Оказавшись там, клеточные механизмы вырабатывали необходимый белок Cas, который перерезал участок мутации, распознаваемый другой мРНК. Затем включался внутренний механизм репарации ДНК и восстанавливал место среза, но на этот раз не включал ген, тем самым остановив производство неправильно свернутого белка.
По результатам исследования с использованием современнейших систем микроскопии, у трех человек, получавших высокие дозы этого лечения, после 28 дней лечения наблюдалось снижение уровня белка TTR практически на 80-96%. Это исследование является первым шагом в том, чтобы инактивировать, восстановить или заменить любой ген, который вызывает заболевание, в любом месте в организме. Судя по текущим темпам развития в области редактирования CRISPR, ученые шутят, что возрождение шерстистого мамонта может быть не таким уж невероятным.
