Геномное редактирование излечило глухоту у подопытных мышей - Гранит науки - 2017-12-28

Исследователи Института Броуда при Массачусетском технологическом институте (Broad Institute of MIT) использовали метод редактирования генов на мышах фенотипа «Бетховен». Это лабораторная линия грызунов с мутацией по гену (Tmc1), в норме активному во внутреннем ухе и обусловливающему преобразование и передачу звукового сигнала. Мутация по нему вызывает глухоту как у животных, так и у людей. В работе, результаты которой публикует Nature, описано исправление мутации с помощью системы CRISPR-Cas9 и жировых частиц. Последние – новое слово в доставке редактирующего комплекса к гену-мишени в живом организме. Авторы инкапсулировали компоненты редактирующей системы CRISPR в положительно заряженные молекулы липидов, которые способны проникать через клеточную мембрану. Затем они ввели эти частицы непосредственно во внутреннее ухо мыши, где липиды подхватывались волосковыми клетками, улавливающими акустические вибрации. Как отмечает в комментарии Nature News руководитель исследования Дэвид Лиу (David Liu), описанный подход, если будет доказана его безопасность и эффективность, может быть использован для генной терапии глухоты у людей. По словам эксперта издания Чарльза Гершбаха (Charles Gersbach) из Университета Дьюка (Duke University) в Северной Каролине, инкапсулирование редактора в липидную частицу – очень серьезный прогресс, потому что в большинстве публикаций, описывающих исправление мутаций системой CRISPR на животных моделях, речь идет об использовании средств доставки, неприменимых на людях. «Доставка все еще проблема», подчеркивает Гершбах.

Редактор CRISPR-Cas9 использует фермент Cas9 для разрезания ДНК в том месте, которое укажет короткая цепочка РНК-проводника. Обычно для доставки редактирующей системы к клеткам животных используются вирусы, чья ДНК дополнена генами, кодирующими как фермент Cas9, так и РНК-проводник. Попав посредством вируса в клетку, такая ДНК начинает экспрессироваться и клетка производит необходимые для редактирования компоненты. В классической генной терапии, где вирусы –носители нормальной копии того или иного гена должны служить как можно дольше, этот подход пригоден. Но для редактирования во избежание побочного действия системы время существования разрезающего фермента Cas9 должно быть ограничено. Его доставка вместе с РНК-гидом в составе липидных частиц прямо в ухо позволяет произвести исправление одной буквы ДНК в мутантной копии гена в волосковых клетках и более нигде. Спустя два месяца после процедуры генного редактирования глухие мыши, прежде не реагирующие на шум громкостью 120 децибел – это уровень рок-концерта – стали его пугаться. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».