Починить один ген из пары
Стивен Цанг (Stephen H. Tsang) и его коллеги из Колумбийского университета разработали инструмент на основе технологии CRISPR для лечения пигментного ретинита – дегенеративного заболевания сетчатки, приводящего к необратимой потере зрения. Метод был успешно испытан на мышах.
Пигментный ретинит – это наследственное заболевание, начинающееся в детском возрасте с постепенной потери периферического зрения. Оно прогрессирует, захватывая всё большие участки сетчатки, и в среднем к 40 годам приводит к слепоте. Терапии, которая бы вылечила, остановила или хотя бы замедлила течение болезни, не существует. Ретинит развивается в результате дефекта в одном из генов, ответственных за функцию сетчатки. Распространенность во всем мире составляет 1:4000.
Больные с аутосомно-рецессивными нарушениями наследуют две копии мутантного гена. В этом случае достаточно методами генотерапии заменить дефектный ген. В настоящее время существует шесть фармацевтических фирм, занимающихся генной терапией рецессивной формы пигментного ретинита; ни одна из них не разрабатывает метод лечения доминантной формы заболевания, при которой дефект имеет только один из пары генов. В этом случае мутантный аллель подавляет работу нормального, в связи с чем болезнь или ее признаки выражены ярче. Это осложняет использование технологии CRISPR, так как фермент Cas9 должен отсечь только дефектный ген, а его здоровую пару нужно сохранить.
Цанг и коллеги разработали методику «удаляй и меняй» (ablate-and-replace), которая позволяет редактировать сразу несколько мутаций в дефектном гене, не затрагивая его здоровую копию. Это особенно важно при заболеваниях, которые могут развиваться при нескольких видах мутаций. Так, пигментный ретинит вызывает любая из 150 мутаций в гене, ответственном за синтез зрительного пигмента родопсина.
В системе классического редактирования CRISPR используется одна направляющая РНК, указывающая ферменту Cas9 на ген-мишень, который необходимо удалить. Авторы исследования усилили систему еще одной направляющей РНК, что повысило эффективность терапии с 30 до 90%. Для доставки здорового гена в клетки использовали аденоассоциированные вирусные векторы.
Еще одним преимуществом новой технологии является возможность ее применения в неделящихся клетках, таких как в сетчатке, головном мозге, сердце. В классическом варианте CRISPR в основном нацеливается на гены делящихся клеток.
Метод был испытан на мышах. Для оценки эффективности вмешательства применялась электроретинография – запись электрических потенциалов клеток сетчатки. Процесс дегенерации в глазах, подвергшихся «генной хирургии», замедлился.
Как пишут авторы, испытания с участием людей будут проводиться через три года. При положительном результате появится возможность лечить не только пигментный ретинит, но и другие заболевания с аутосомно-доминантным типом наследования.
Статья Y.-T. Tsai et al. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-Based Genome Surgery for the Treatment of Autosomal Dominant Retinitis Pigmentosa опубликована в журнале Ophthalmology.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам American Academy of Ophthalmology: Genome Surgery for Eye Disease Moves Closer to Reality.