Некоторые генетические заболевания, такие как муковисцидоз, гемофилия и болезнь Тея-Сакса, связаны с множеством мутаций в геноме человека. Эти мутации часто настолько разнообразны, что даже у двух пациентов с одинаковым заболеванием может быть разная комбинация мутаций. Такие сложности затрудняют разработку широко применимых методов генной терапии.
Исследователи из Техасского университета в Остине разработали улучшенный метод редактирования генов, который является точным, более эффективным, чем другие подобные методы, и может исправлять сразу множество мутаций, вызывающих заболевания, в клетках млекопитающих. Они также продемонстрировали его эффективность в исправлении мутаций, вызывающих сколиоз, у эмбрионов рыбок данио.
Работа опубликована в журнале Nature Biotechnology.
Новый метод использует генетические элементы из бактерий, называемые ретронами, которые помогают защищать микробы от вирусных инфекций.
Это первый случай, когда исследователи исправили мутацию, вызывающую заболевание, у позвоночных с помощью ректронов. Это вселяет надежду на новые методы генной терапии для лечения человеческих заболеваний.
«Многие существующие методы редактирования генов ограничены одной или двумя мутациями, что оставляет позади множество людей», — сказал Джесси Баффингтон, аспирант Техасского университета и соавтор статьи. «Моя надежда и то, что мной движет, — это разработка технологии редактирования генов, которая будет более доступной для людей с более уникальными мутациями, вызывающими заболевания, и которая позволит расширить воздействие на гораздо более широкую популяцию пациентов».
Баффингтон вместе с Ильёй Финкельштейном, профессором молекулярных биологических наук в Техасском университете, руководил исследованием, которое частично финансировалось компанией Retronix Bio и Фондом Уэлча.
Новый метод может заменить большой участок дефектной ДНК на здоровую последовательность. Один и тот же набор на основе ректронов может исправить любую комбинацию мутаций в этом участке ДНК, не привязываясь к генетике конкретного человека.
«Мы хотим сделать генную терапию более доступной, создав готовые инструменты, которые могут вылечить большую группу пациентов за один раз», — сказал Финкельштейн. «Это должно сделать разработку более финансово жизнеспособной и гораздо более простой с точки зрения регулирования, поскольку вам нужно только одно одобрение FDA».
Другие исследователи использовали ретроны для редактирования генов в клетках млекопитающих, но эти методы были крайне неэффективны. Лучшая версия могла вставлять новую ДНК в геномы лишь примерно 1,5% клеток, на которые она была нацелена. Метод, разработанный в Техасском университете, внедряет новую ДНК примерно в 30% целевых клеток, и исследователи видят потенциал для дальнейшего повышения эффективности редактирования.
Ещё одним преимуществом нового метода является то, что его можно вводить в клетки в виде РНК, заключённой в липидные наночастицы. Наночастицы разработаны таким образом, чтобы смягчить проблемы, связанные с другими традиционными методами доставки генного редактора.
Команда Техасского университета в настоящее время применяет свой подход для разработки генной терапии муковисцидоза (МВ), заболевания, вызванного мутациями в гене CFTR, что приводит к утолщению слизи в лёгких, вызывая хронические инфекции и прогрессирующее повреждение лёгких. Они начинают работу по замене дефектных участков гена CFTR в клетках, имитирующих патологию МВ, и, в конечном итоге, в клетках дыхательных путей, полученных от пациентов с МВ.
«Традиционные технологии редактирования генов лучше всего работают с одиночными мутациями и дороги в оптимизации, поэтому генная терапия, как правило, сосредоточена на наиболее распространённых мутациях», — сказал Баффингтон. «Но существует более тысячи мутаций, которые могут вызвать МВ. Для компаний финансово нецелесообразно разрабатывать генную терапию, скажем, для трёх человек. С нашим подходом на основе ректронов мы можем вырезать целую дефектную область и заменить её здоровой, что может повлиять на гораздо большую часть популяции пациентов с МВ».
Предоставлено Техасским университетом в Остине.
Другие новости по теме
- Исследователи обнаружили, что некоторые экологические эксперименты могут быть слишком ориентированы на человека
- Как на самом деле работают укусы змей
- Учёные поражены идеально сохранившимся замёрзшим детёнышем саблезубой кошки
- Темпы вымирания видов снизились во многих группах растений и животных, показало исследование
- Истинная стоимость глубоководной добычи полезных ископаемых
- Замечательный подарок от ЕС: бесплатные автострады для тысяч транспортных средств до 2031 года — даже во Франции
- Шум от транспорта усугубляет угрозу выживанию птиц наряду с вырубкой земель
- Тигры в опасности: численность больших кошек в Малайзии сокращается
- Охотники или собиратели? Новые данные ставят под сомнение утверждение, что первые народы Австралии истребили крупных животных
- Всё больше китов запутываются в рыболовных снастях и сетях для акул.
Другие новости на сайте
- Пятеро выпускников MIT избраны в Национальную медицинскую академию на 2025 год
- Платформа из золота придаёт цвета фундаментальным силам природы
- Секрет циветтового кофе в химии
- Человек превзошёл искусственный интеллект Google DeepMind, решив «задачу о поцелуях», которой уже несколько веков
- Что крошечные африканские лягушки могут рассказать нам об охране природы
- Электрический BMW M3 замечен с огромными тормозами, Rolls-Royce Phantom получил золотой декор в честь столетия
- Исследователи обнаружили, что некоторые экологические эксперименты могут быть слишком ориентированы на человека
- Электрический BMW M3 замечен с массивными тормозами, Rolls-Royce Phantom получил золотой орнамент на капоте в честь столетия
- General Motors заявляет, что у Super Cruise более 500 000 пользователей без единого ДТП
- General Motors заявляет, что у Super Cruise более 500 000 пользователей без единого ДТП