Новий метод генетичного редагування подає надії на лікування міодистрофії Дюшена
Дослідники з Південно-Західного Медичного Центру при Техаському Університеті (UT Southwestern Medical Center, США) успішно застосували новий метод генетичного редагування для корекції мутацій, що призводять до розвитку міодистрофії Дюшена (МД) на моделі захворювання на мишах.
Вчені використали метод CRISPR/Cas9 -опосередкованого геномного редагування, здатний точно видалити мутацію в геномі, дозволивши природному механізму відновлення ДНК замістити дефектну ділянку нормальною копією гена. Перевага цього підходу перед генною терапією полягає в тому, що новий метод може постійно виправляти дефект гена, на відміну від одноразового додавання функціонального гена, вважає доктор Ерік Олсон (Eric Olson), директор Центру Регенеративних Наук і Медицини Хамона (Hamon Center for Regenerative Science and Medicine) при Південно-Західному Медичному Центрі, керівник Відділення Молекулярної Біології (Department of Molecular Biology).
Використовуючи метод CRISPR/Cas9, група вчених Центру Хамона виправила генетичний дефект у миші з моделлю МД і, таким чином, змогла запобігти розвитку характерних ознак захворювання, що викликає у хлопчиків прогресуючу слабкість м'язів та їх дегенерацію і нерідко супроводжується ускладненнями дихання та серцевої діяльності.
«Отримані нами результати показують, що CRISPR/Cas9 дозволяє коригувати генетичні мутації, що призводять до МД, принаймні у мишей, – каже доктор Олсон, – Навіть у тих тварин, у яких вдалося скоригувати лише невелику частку клітин, з часом ми побачили повсюдне покращення стану здоров'я. Швидше за все, це пов'язано з перевагою у життєздатності клітин із виправленим геномом та їх участю у відновленнім'язів. Це дослідження започаткувало можливе клінічне застосування підходу в майбутньому. Скелетна м'язова тканина є найчисленнішою тканиною в організмі людини, а сучасні методи генної терапії здатні впливати лише на невелику групу м'язів. Якщо «виправлена» тканина може замістити хвору, стан пацієнта значно поліпшиться».
Незважаючи на те, що генетичні причини міодистрофії Дюшена відомі вже близько 30 років, нині немає методу лікування, здатного полегшити стан хворих. Захворювання призводить до руйнування м'язових фібрил та заміщення їх на волокнисту та/або жирову тканину, викликаючи поступове послаблення м'язів.
Згідно з даними Американського Центру з контролю та профілактики захворювань (Centers for Disease Control, CDC), МД вражає приблизно 1 із 3600 – 6000 хлопчиків, народжених у США. Будучи невиліковним, захворювання призводить до необхідності використання пацієнтом інвалідного крісла вже у віці 8-11 років, а очікувана тривалість життя хворих становить 25 років. Перші симптоми проявляються у вигляді труднощів при бігу та у стрибках, а також відставанні мовного розвитку. МД може бути діагностована за високим рівнем білка креатинкінази у крові та підтверджується генетичним тестуванням.
Редагування геному людини за допомогою системи CRISPR/Cas9 нині неможливе. Однак, на думку доктора Олсона, з розвитком технології терапія МД у такий спосіб може стати у майбутньому реальністю.
«В даний час нам необхідно подолати кілька технічних труднощів, зокрема, знайти найкращий спосіб доставки системи CRISPR/Cas9 у необхідну тканину та відтворити його, – каже доктор Олсон, – Однак у майбутньому ми зможемо використати такий підхід у терапевтичнихцілях для прямого таргетування та корекції мутацій у м'язових стовбурових клітинах та м'язових волокнах».
"Ми вже працюємо над клінічно більш можливим методом корекції мутацій у дорослих тканинах і досягли деякого прогресу", - говорить Ченджу Лонг (Chengzu Long), випускник лабораторії Олсона.
Дегенеративні захворювання серця, головного мозку та інших тканин є основною причиною смертей та інвалідності у світі, торкаючись, фактично, кожної людини віком від 40 років; на їхнє лікування припадає значна частка витрат системи охорони здоров'я. Регенеративна медицина є новим напрямом у науці, що досліджує механізми вікового старіння та відновлення з метою покращення здоров'я людини.
Автори статті Перший ряд (зліва направо): Джон МакАналлі (John McAnally) та Ченджу Лонг. Другий ряд (зліва направо): доктор Ерік Олсон, Алекс Міро (Alex Mireault), доктор Ронда Бассель-Дюбі (Rhonda Bassel-Duby) та Джон Шелтон (John Shelton). (фото: Image courtesy of UT Southwestern Medical Center)