CRISPR уповільнив розвиток бічного аміотрофічного склерозу

Американським генетикам вдалося уповільнити розвиток бічного аміотрофічного склерозу у мишей за допомогою генної терапії. Вчені використовували метод редагування підстав CRISPR/Cas9 для зниження експресії мутантної супероксиддисмутази-1, в результаті чого вдалося збільшити тривалість життя хворих тварин і послабити симптоми ураження м'язів. Стаття опублікована в журналі .Бічний аміотрофічний склероз (БАС) - це нейродегенеративне захворювання, яке вражає моторні нейрони і призводить до паралічу і м'язової атрофії. Сучасні ліки лише дещо уповільнюють її і полегшують симптоми - захворювання невиліковне. Велика частка випадків БАС (близько 20 відсотків) пов'язана з мутацією гена супероксиддисмутази-1 (клітинного антиоксиданту). Механізм участі цього білка в патогенезі вивчений погано, проте дослідження показують, що експресія його мутантних форм в моторних нейронах призводить до розвитку БАС. У зв'язку з цим один з можливих підходів до лікування БАС - повне вимикання зіпсованого гена за допомогою генної терапії. У результаті неправильний білок не з'являється в порушених терапією клітинах, що призводить до поліпшення їх функціонування. Один із способів внесення змін у геном - редагування поодиноких підстав за допомогою CRISPR/Cas-9. У цій технології білок Cas-9 замінює одну з букв ДНК на іншу, в результаті чого ген «ламається». Однак застосування цього методу обмежене тим, що вірус, який використовується для доставки CRISPR в клітини, не справляється з переноскою таких великих частинок.

Автори роботи під керівництвом Коліна Ліма (Colin Lim) з Іллінойського Університету впровадили редактор підстав у людські клітини, розрізавши його на дві частини, тож одна вірусна частинка переносила тільки половину молекули. Білок замінив одну основу на початку гена супероксиддисмутази-1 і перетворив його на стоп-кодон, послідовність, яка позначає кінець транскрипції. При експресії такого гена замість цілої РНК формується тільки її короткий відрізок, який не кодує функціонуючий білок. В результаті в клітинах, в які був введений редактор, освіта супероксиддисмутази-1 знизилася на 65 відсотків.

Потім дослідники ввели отриманий вірус під оболонку спинного мозку мишей - це популярний модельний організм для вивчення БАС. Ін "єкція проводилася, коли тваринам було по 8 тижнів, за 6 тижнів до середнього віку початку розвитку хвороби. Далі щотижня мишей зважували і тестували їх моторні навички. Терапія призвела до зниження м'язової атрофії і поліпшення роботи нервово-м'язового апарату (p < 0,05), а також до зменшення втрати ваги на 43 відсотків. У результаті тривалість життя тварин після початку захворювання збільшилася на 39 відсотків, а тривалість пізньої стадії БАС підвищилася на 85 відсотків.

Досліджений спосіб дозволяє починати терапію БАС вже після появи перших симптомів, тоді як багато інших розробок спрямовані на те, щоб запобігти або відстрочити початок хвороби. Однак часто діагностувати БАС до його прояву не виходить, тому необхідна розробка методів лікування захворювання, що вже розвинулося.

Брак редагування підстав полягає в тому, що крім мутантного гена він може зачіпати і здорові копії, тому вчені будуть намагатися створити версію, яка буде спрямована тільки на зіпсовані ділянки. Також працювати необхідно над стратегією, яка дозволить доставляти речовину по всьому організму, а не точково, як в опублікованій роботі. У підсумку, до застосування методу в клініці ще далеко, однак це дослідження може бути першим кроком у розробці нової терапії БАС

Докладніше про метод редагування підстав можна прочитати тут. А в цій статті описано спосіб лікування БАС іншого типу. Тут також працює система CRISPR/Cas9 - вона розрізає мікросателітну РНК, накопичення якої призводить до розвитку захворювання.