Модель смертельного генетического заболевания удалось скорректировать с помощью специально сконструированных молекул - Гранит науки - 2008-03-28

Модель смертельного генетического заболевания удалось скорректировать с помощью специально сконструированных молекул – эксперимент проведен на аквариумных рыбах.

Болезнь Менкеса – ее еще называют «болезнь курчавых волос» – редкое, но очень тяжелое генетическое заболевание, связанное с нарушением поступления меди из желудочно-кишечного тракта в кровь. Виной тому отсутствие фермента, АТФазы, обеспечивающей транспорт ионов металла. Дети с таким нарушением редко доживают до 10 лет, результат генетической поломки – стремительная деградация нервной ткани, в том числе серого вещества головного мозга. Позвоночное семейства карповых, известная аквариумистам рыбка под названием полосатый данио (Brachydanio rerio), уже не одно десятилетие служит ученым удобной моделью для изучения процессов, протекающих в человеческом организме. Кроме того, что эта рыба прозрачна – многое можно наблюдать, не препарируя, быстро размножается и ее зародыши быстро достигают полного развития, полосатый данио оказался организмом, который на многие внешние факторы, например, канцерогены, реагирует также, как человеческий организм. Исследователи с Медицинского факультета Вашингтонского Университета в Сент-Льюисе (Washington University School of Medicine), авторы статьи в мартовском номере журнала Труды Национальной академии наук (Proceedings of the National Academy of Sciences) США работали с полосатыми данио, у которых была смоделирована болезнь Менкеса. У этой линии рыб была получена мутация по гену того самого, необходимого для транспорта меди, фермента. Вводя в зародыши таких мутантов на ранней стадии определенный фрагмент генетической последовательности, они добились восстановления функций поврежденного гена.

Вводимые для генетической коррекции синтетические молекулы представляли собой короткие последовательности блоков, из которых в природе состоят нуклеиновые кислоты, ДНК и РНК. Такие молекулы называются олигонуклеотидами. В биомедицинских исследованиях они обычно используются для того, чтобы подавить выражение гена, предупреждая нормальную обработку закодированной в нем информации после ее считывания, т.е. они как бы обманывают соответствующий (транскрипционно-трансляционный) аппарат клетки. В данном случае они обманывали дефект, записанный в мутации. Этот дефект не допускал необходимого для производства нормального медь-транспортирующего белка слияния участков его гена в процессе, именуемом сплайсингом. А искусственное введение специально сконструированной молекулы восстанавливало нормальный ход событий – вырезание ненужной части и слияние значащих частей переписанной с ДНК информации. Как поясняет в документе, распространенном Университетом один из авторов, Эрик Медсен (Erik Madsen), «представьте, что генетическая последовательность – это книга, и кто-то туда вписал абракадабру, случайный набор букв. Для того чтобы прочитать такую книгу, вы должны проигнорировать абракадабру. Если мы сможем сделать клетки игнорирующими абракадабру, а по сути т.н. дефект сплайсинга, то зародыш будет развиваться нормально». Поскольку дефектом сплайсинга вызвано до 20% генетических заболеваний, метод, отрабатываемый на полосатом данио, имеет большой потенциал применения.