Twist при редактировании гена CRISPR лечит мышечную дистрофию у взрослых у мышей
Зеленые мышечные волокна с RCas9 (терапевтический кандидат от миотонической дистрофии) устранили свою токсичную РНК (красный), тогда как волокна, лишенные RCas9 (темные), имеют стойкую токсичную РНК (красный). Предоставлено: Калифорнийский университет в Сан-Диего.

Миотоническая дистрофия I типа — наиболее распространенный тип мышечной дистрофии, развивающейся у взрослых. Люди с этим заболеванием наследуют повторяющиеся сегменты ДНК, которые приводят к токсическому накоплению повторяющейся РНК, посредника, который несет рецепт гена в механизм клеточного производства белка. В результате люди, родившиеся с миотонической дистрофией, испытывают прогрессирующее мышечное истощение и слабость, а также множество других изнурительных симптомов.

CRISPR-Cas9 — это метод, который все чаще используется для исправления генетических (ДНК) дефектов, вызывающих различные заболевания. Несколько лет назад исследователи Медицинской школы Сан-Диего Калифорнийского университета перенаправили этот метод, чтобы вместо этого модифицировать РНК в методе, который они называют Cas9 (RCas9), направленным на РНК.

В новом исследовании, опубликованном 14 сентября 2020 г. в Nature Biomedical Engineering, команда демонстрирует, что одна доза генной терапии RCas9 может уничтожить токсичную РНК и почти полностью изменить симптомы на мышиной модели миотоническая дистрофия.

«Многие другие тяжелые нервно-мышечные заболевания, такие как болезнь Хантингтона и БАС, также вызваны подобным накоплением РНК», — сказал старший автор Джин Йео, доктор философии, профессор клеточной и молекулярной медицины в Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего. «От этих болезней нет лекарств». Йео возглавлял исследование с сотрудниками из Locanabio, Inc. и Университета Флориды.

Обычно CRISPR-Cas9 работает, направляя фермент Cas9 на разрезание определенного целевого гена (ДНК), что позволяет исследователям инактивировать или заменить ген. RCas9 работает аналогично, но Cas9 направляется к молекуле РНК, а не к ДНК.

В исследовании 2016 года команда Йео продемонстрировала, что RCas9 работает, используя его для отслеживания РНК в живых клетках. В исследовании 2017 года на лабораторных моделях и клетках, полученных от пациентов, исследователи использовали RCas9 для устранения 95 процентов аберрантной РНК, связанной с миотонической дистрофией 1 и 2 типа, одним из типов БАС и болезнью Хантингтона.

Настоящее исследование способствует дальнейшему развитию терапии RCas9, обращая вспять миотоническую дистрофию 1 типа в живом организме: модель болезни на мышах.

Подход представляет собой разновидность генной терапии. Команда упаковала RCas9 в неинфекционный вирус, который необходим для доставки фермента, пережевывающего РНК, внутрь клеток. Они дали мышам однократную дозу терапии или имитацию лечения.

RCas9 уменьшил количество аберрантных повторов РНК более чем на 50 процентов, немного варьируя в зависимости от ткани, и мыши, подвергшиеся лечению миотонической дистрофией, стали практически неотличимы от здоровых мышей.

Первоначально команда была обеспокоена тем, что белки RCas9, полученные из бактерий, могут вызвать иммунную реакцию у мышей и быстро исчезнуть. Поэтому они попытались на короткое время подавить иммунную систему мышей во время лечения. В результате они были удивлены и обрадованы, обнаружив, что они предотвратили иммунную реакцию и клиренс, в результате чего вирусный носитель и его груз RCas9 сохранялись и выполняли свою работу. Более того, они не увидели признаков повреждения мышц. Напротив, они увидели увеличение активности генов, участвующих в формировании новых мышц.

«Это открывает возможности для начала тестирования CRISPR-Cas9, нацеленного на РНК, в качестве потенциального подхода к лечению других генетических заболеваний человека — по крайней мере 20 из них вызваны накоплением повторяющихся РНК», — сказал Йео.

Еще неизвестно, будут ли методы лечения на основе RCas9 работать у людей или могут ли они вызывать вредные побочные эффекты, например, вызывать нежелательную иммунную реакцию. Такие доклинические исследования, как это, помогут команде определить потенциальную токсичность и оценить долгосрочное воздействие.

В 2017 году Йео стал соучредителем компании Locanabio, чтобы ускорить разработку CRISPR-Cas9, нацеленную на РНК, путем доклинических испытаний и клинических испытаний для лечения миотонической дистрофии и потенциально других заболеваний./p>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *