Японские молекулярные биологи создали генную терапию на базе альтернативной версии геномного редактора CRISPR/Cas, способную "вырезать" мутации, ведущие к развитию распространенных форм мышечной дистрофии Дюшенна.

Результаты первых тестов терапии на культурах клеток больных описаны в статье в научном журнале Stem Cell Reports, опубликованной в четверг. "Наши опыты показывают, что двойная система CRISPR/Cas3 является перспективным инструментом для удаления больших сегментов поврежденной ДНК и восстановления нормальной работы белка дистрофина. Мы ожидаем, что наше исследование станет большим шагом к созданию новых методов лечения мышечной дистрофии Дюшенна и других генетических болезней", - заявил доцент Киотского университета Акицу Хотта, чьи слова приводит пресс-служба журнала.

Мышечная дистрофия Дюшенна представляет собой генетическое заболевание, связанное с появлением точечных мутаций в крупнейшем гене человека - DMD, кодирующем белок дистрофин. Его нехватка приводит к прогрессирующей слабости мышц и ранней смерти из-за проблем с дыханием.

Как отмечают авторы работы, около 60% случаев развития мышечной дистрофии Дюшенна возникает в результате мутаций в одном нестабильном регионе гена DMD. В этом регионе содержатся около 340 тыс. нуклеотидов, "букв" ДНК. Длина последовательности ранее затрудняла создание генной терапии, которая бы полностью ее модифицировала.

Японские исследователи обнаружили, что с этой задачей справляется одна из альтернативных форм "нобелевского" геномного редактора CRISPR/Cas, которая использует фермент Cas3, а не Cas9, для проведения манипуляций с геномом. Этот белок способен вносить гораздо более масштабные изменения в структуру ДНК, что было необходимым условием для создания терапии мышечной дистрофии.

Ученые создали модифицированную версию редактора CRISPR/Cas3, которая использует не один, а сразу два частично совпадающих РНК-"шаблона" для поиска участков ДНК, которые необходимо вырезать и заменить на исправленные. По словам исследователей, такая модификация геномного редактора позволяет ему оперировать с сегментами ДНК, содержащими более 100 тыс. нуклеотидов.

Ученые проверили действие этой версии CRISPR/Cas3 на культурах раковых клеток, а также на стволовых клетках, полученных от пациентов, страдающих от мышечной дистрофии Дюшенна. Последующие наблюдения показали, что новая вариация геномного редактора успешно удалила нестабильный регион гена DMD, или же значительную его часть, включавшую в себя ключевые мутации.

При этом исследователи не зафиксировали признаков того, что созданная ими терапия удаляла участки ДНК, не связанные с мышечной дистрофией. Это говорит о высокой перспективности нового подхода для терапии заболевания при условии успешных клинических испытаний, считают авторы.

https://nauka.tass.ru/nauka/18581551