Редактированием гена удалось избавить от митохондриального заболевания мышей - Гранит науки - 2018-10-12

Исследователи из США и Европы применили два подхода генного редактирования для исправления мутаций в митохондриях живых мышей. Митохондрии – это внутриклеточные структуры со своей ДНК, на которой меньше 40 генов, но эти гены отвечают за энергетику клетки, в частности, запасание энергии в виде молекулы АТФ. Результаты исследований, опубликованные в конце сентября журналом Nature Medicine в двух статьях, дают основание полагать, что две молекулярные системы, эффекторные нуклеазы, подобные активаторам транскрипции (их сокращенное название TALEN), и нуклеазы-цинковые пальцы, могут стать инструментом для лечения некоторых митохондриальных заболеваний у людей. Мутации в митохондриальной ДНК, приводящие к заболеваниям, случаются приблизительно у одного из пяти тысяч взрослых. Они вызывают ряд симптомов от мышечной слабости до сердечных заболеваний. И хотя так называемый метод «трехродительского» искусственного оплодотворения, при котором к материнской яйцеклетке и отцовской сперме прибавляются донорские здоровые митохондрии, предполагает избегание наследования мутаций в митохондриальной ДНК, в настоящее время не существует лечения для тех людей, кто уже родился с дефектными митохондриями. «А потребность в этом велика», сказал в комментарии Science эксперт издания молекулярный генетик из Клиники Мэйо в Рочестере (Mayo Clinic in Rochester), штат Миннесота, Стивен Эккер (Stephen Ekker). Метод генного редактирования CRISPR успешно справляется с мутациями на ядерной ДНК, но применить его для митохондриальной ДНК не удается, похоже, митохондрии не пропускают РНК-овые «проводники», которые нужны для закрепления самого «редактора» в целевой позиции. В двух недавних исследованиях ученые применили старый генно-редактирующий подход, которые не требует РНК-проводников, «цинковые пальцы».

В одном исследовании молекулярный генетик из Университета Майями (University of Miami) Карлос Мораэс (Carlos Moraes) с коллегами вводили внутримышечно мышам с мутацией митохондриальной ДНК препарат аденоассоциированного вируса с нацеленными на митохондрии нуклеазами TALEN. Спустя шесть месяцев уровень мутантных митохондриальных ДНК снизился вполовину - ниже значений, обычно сопряженных с симптомами митохондриальных заболеваний. В другом исследовании, проведенном группой из британского Кэмбриджского университета (University of Cambridge), ученые вводили вирусы с нацеленными на митохондрии «цинковыми пальцами» в хвостовую вену мышей, откуда «редактор» должен был доставляться в сердце. Через два месяца уровень мутантной митохондриальной ДНК в сердечной ткани упал почти на 40 процентов. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».