Новый метод генетического редактирования подает надежды на лечение миодистрофии Дюшенна

22.08.201423490

Исследователи из Юго-Западного Медицинского Центра при Техасском Университете (UT Southwestern Medical Center, США) успешно применили новый метод генетического редактирования для коррекции мутаций, приводящих к развитию миодистрофии Дюшенна (МД), на модели заболевания на мышах.

Ученые использовали метод CRISPR/Cas9-опосредованного геномного редактирования, способный точно удалить мутацию в геноме, позволив естественному механизму восстановления ДНК заместить дефектный участок нормальной копией гена. Преимущество этого подхода перед генной терапией заключается в том, что новый метод может постоянно исправлять «дефект» гена, в отличие от однократного добавления «функционального» гена, считает доктор Эрик Олсон (Eric Olson), директор Центра Регенеративных Наук и Медицины Хамона (Hamon Center for Regenerative Science and Medicine) при Юго-Западном Медицинском Центре, руководитель Отделения Молекулярной Биологии (Department of Molecular Biology).

Используя метод CRISPR/Cas9, группа ученых их Центра Хамона исправила генетический дефект у мыши с моделью МД и, таким образом, смогла предотвратить развитие характерных признаков заболевания, вызывающего у мальчиков прогрессирующую слабость мышц и их дегенерацию и нередко сопровождающегося осложнениями дыхания и сердечной деятельности.

«Полученные нами результаты показывают, что CRISPR/Cas9 позволяет корректировать генетические мутации, приводящие к МД, по крайней мере, у мышей, – говорит доктор Олсон, – Даже у тех животных, у которых удалось скорректировать лишь небольшую долю клеток, с течением времени мы увидели повсеместные улучшения состояния здоровья. Скорее всего, это связано с преимуществом в жизнеспособности клеток с исправленным геномом и их участием в восстановлении мышц. Это исследование положило начало возможному клиническому применению подхода в будущем. Скелетная мышечная ткань является самой многочисленной тканью в организме человека, а современные методы генной терапии способны воздействовать лишь на небольшую группу мышц. Если «исправленная» ткань может заместить больную, то состояние пациента значительно улучшится».

Несмотря на то, что генетические причины миодистрофии Дюшенна известны уже около 30 лет, в настоящее время не существует метода лечения, способного облегчить состояние больных. Заболевание приводит к разрушению мышечных фибрилл и замещению их на волокнистую и/или жировую ткань, вызывая постепенное ослабевание мышц.

Согласно данным Американского Центра по контролю и профилактике заболеваний (Centers for Disease Control, CDC), МД поражает примерно 1 из 3600 – 6000 мальчиков, рожденных в США. Будучи неизлечимым, заболевание приводит к необходимости использования пациентом инвалидного кресла уже в возраст 8-11 лет, а ожидаемая продолжительность жизни больных составляет 25 лет. Первые симптомы проявляются в виде трудностей при беге и в прыжках, а также отставании речевого развития. МД может быть диагностирована по высокому уровню белка креатинкиназы в крови и подтверждается генетическим тестированием.

Редактирование генома человека с помощью системы CRISPR/Cas9 в настоящее время невозможно. Однако, по мнению доктора Олсона, с развитием технологии терапия МД таким методом может стать в будущем реальностью.

«В настоящее время нам необходимо преодолеть несколько технических трудностей, в частности, найти наилучший способ доставки системы CRISPR/Cas9 в необходимую ткань и воспроизвести его, – говорит доктор Олсон, – Однако в будущем мы сможем использовать такой подход в терапевтических целях для прямого таргетирования и коррекции мутаций в мышечных стволовых клетках и мышечных волокнах».

«Мы уже работаем над клинически более возможным методом коррекции мутаций во взрослых тканях и достигли некоторого прогресса», – говорит Ченджу Лонг (Chengzu Long), выпускник лаборатории Олсона.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Дегенеративные заболевания сердца, головного мозга и других тканей являются основной причиной смертей и инвалидности в мире, затрагивая, фактически, каждого человека в возрасте старше 40 лет; на их лечение приходится значительная доля затрат системы здравоохранения. Регенеративная медицина является новым направлением в науке, исследующим механизмы возрастного старения и восстановления с целью улучшения здоровья человека.

Авторы статьи. Первый ряд (слева направо): Джон МакАналли (John McAnally) и Ченджу Лонг. Второй ряд (слева направо): доктор Эрик Олсон, Алекс Миро (Alex Mireault), доктор Ронда Бассель-Дюби (Rhonda Bassel-Duby) и Джон Шелтон (John Shelton). (фото: Image courtesy of UT Southwestern Medical Center)

По материалам UT Southwestern Medical Center

Оригинальная статья:
C. Long, J. R. McAnally, J. M. Shelton, A. A. Mireault, R. Bassel-Duby, E. N. Olson. Prevention of muscular dystrophy in mice by CRISPR/Cas9-mediated editing of germline DNA. Science, 2014; DOI: 10.1126/science.1254445


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей