Новый вариант системы редактирования генов CRISPR/Cas9 безопаснее и точнее, чем версии, которые ранее использовались в ранних исследованиях по лечению болезни Хантингтона, показывает исследование, опубликованное сегодня в журнале Frontiers in Neuroscience.
Идея редактирования генов для лечения болезней с каждым днем становится все ближе к реальности. Для генетических заболеваний, таких как болезнь Гентингтона - неизлечимое нейродегенеративное заболевание, вызванное хорошо известным дефектным геном - простое вырезание последовательности ДНК, вызывающей заболевание, кажется окончательным лекарством. Но прежде чем кто-либо приблизится к фрагментации ДНК пациента, исследователи делают все возможное, чтобы убедиться, что у них есть самые безопасные и эффективные методы.
«В нашем исследовании мы дополнительно улучшаем подход CRISPR/Cas9, используя никазную версию Cas9», - говорит доктор Марта Олейничак, руководитель группы исследования и доцент Института биоорганической химии в Польше. «Поскольку никазы Cas9 известны своей безопасностью и специфичностью, наш подход представляет собой привлекательный инструмент для лечения болезни Хантингтона».
Болезнь Гентингтона вызывается аномальным повторением определенной последовательности ДНК на конце гена хантингтина. Этот дефектный мутантный ген вызывает выработку токсичного белка, который постепенно накапливается и повреждает нейроны пациента. Заболевание обычно начинается в возрасте 30-40 лет, и в течение десятилетий после начала болезни пациенты постепенно теряют способность двигаться, говорить и даже думать.
В настоящее время нет лекарства от болезни Гентингтона. Но исследователи испробовали множество способов заставить замолчать дефектный ген. Это включает прерывание производства токсичного белка с помощью подходов на основе ДНК и РНК. Совсем недавно исследователи также начали работу с одним из самых многообещающих инструментов редактирования генов на сегодняшний день - системой CRISPR/Cas9, которая намного проще, быстрее и точнее, чем предыдущие инструменты. Но это все еще первые дни медицинского применения CRISPR/Cas 9, который был обнаружен только в 2012 году.
Чтобы убедиться, что этот метод максимально безопасен и эффективен, группа Олейничака тестировала новый вариант компонента белка Cas9 на клеточных моделях пациента с болезнью Хантингтона. Эта версия Cas9 была недавно разработана для работы в качестве никазы - фермента, разрезающего только одну цепь ДНК вместо двух, что повышает точность, с которой Cas9 может редактировать определенные последовательности ДНК.
«Мы продемонстрировали, что удаление повторного тракта с использованием пары никаз Cas9 приводит к инактивации гена хантингтина и прекращению синтеза токсического белка в клеточных моделях болезни Гентингтона», - говорит доктор Олейничак. «Наша стратегия безопасна и эффективна, и никаких побочных эффектов, характерных для последовательности, не наблюдалось».
В будущем предстоит проделать гораздо больше работы, и дальнейшие улучшения все еще необходимы, но это исследование представляет собой один маленький шаг к возможному лечению этого разрушительного генетического заболевания.