CRISPR для генотерапии: преодолимые сложности
При исследовании возможностей геномного редактора CRISPR было обнаружено, что применению многообещающего метода на человеке может помешать наша иммунная система
Марина Аствацатурян, «Эхо Москвы»
Статья с результатами нового исследования (Charlesworth et al., Identification of Pre-Existing Adaptive Immunity to Cas9 Proteins in Humans), опубликованная на сервере препринтов bioRxiv, но пока не прошедшая рецензирования, поднимает вопросы относительно потенциала популярного молекулярно-генетического метода CRISPR для исправления мутаций, вызывающих человеческие болезни.
Представленные данные оценила редакция журнала Nature. Сама по себе система CRISPR-Cas9 – это примитивная иммунная система, существующая у многих микробов. Ее действие основано на способности фермента Cas9 разрезать ДНК в месте, определяемом короткой последовательностью особой РНК. Ученые могут изменять последовательность этой РНК-«проводника» с тем, чтобы нацелить Cas9 на специфический отрезок ДНК, и тогда велика вероятность, что система исправит нежелательную генетическую мутацию, которая локализована на этом отрезке.
Но дело в том, что, будучи чужеродным, белок Cas9 может спровоцировать долговременный иммунный ответ, а обе версии фермента Cas9, наиболее ценимые молекулярными биологами-экспериментаторами, происходят из распространенных бактерий, способных существовать в человеческом организме, стафилококков и стрептококков, следовательно, вполне возможно, что у многих людей уже сформировался иммунитет против этих белков.
В исследовании, которое провела группа гематологов под руководством Мэтью Портеуса (Matthew Porteus) и Кеннета Вейнберга (Kenneth Weinberg) из Стэнфордского университета (Stanford University) в Калифорнии, на наличие иммунного ответа против двух наиболее широко используемых экспериментаторами вариантов фермента Cas 9 были проанализированы образцы крови 22 детей и 12 здоровых взрослых.
У 79 процентов участников исследования были выявлены антитела против Cas9 из Staphlicoccus aureus, а у 65 процентов – на фермент из Streptococcus pyogenes. В сопутствующем эксперименте у половины из 13 взрослых участников производились иммунные клетки – Т-лимфоциты, которые были нацелены на Cas9 из S.aureus. Таким образом, обнаруженные иммунные ответы могут саботировать генную терапию: антитела против Cas9 могут связать фермент еще в кровотоке, прежде чем он начнет действовать в нужном месте, а Т-клетки, нацеленные на этот белок, могут разрушить клетки, в которых он должен вырабатываться.
«Можно ли считать, что эти данные положили конец генной терапии системой CRISPR?», спрашивает Nature, и отвечает: «скорее всего, нет», учитывая огромный интерес к подходу и богатый выбор альтернативных ферментов для разрезания ДНК, не говоря о том, что Cas9 можно слегка изменить, и тогда он избежит уже существующего в организме иммунного ответа.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru