Сотрудники Калифорнийского университета в Беркли (США) с помощью технологии редактирования генома CRISPR-Cas9 задержали развитие бокового амиотрофического склероза (БАК), который в настоящее время считается неизлечимым. Боковой амиотрофический склероз — медленно прогрессирующее, дегенеративное заболевание центральной нервной системы, при котором происходит поражение как верхних (моторная кора головного мозга), так и нижних (передние рога спинного мозга и ядра черепных нервов) двигательных нейронов.
Через несколько лет после появления первых симптомов заболевания человек теряет способность самостоятельно передвигаться. На поздних этапах болезни поражается дыхательная мускулатура, жизнь больных может поддерживаться только искусственной вентиляцией легких и искусственным питанием. Самый известный в мире больной с диагностированным БАК — физик-теоретик Стивен Хокинг, у которого со временем стабилизировалось течение болезни.
Лекарства от болезни сейчас нет, известные на сегодняшний день препараты (рилузол и эдаравон) могут поддерживать организм не более нескольких месяцев.
20% унаследованных форм заболевания (и 2% всех случаев) вызваны доминантными мутациями в гене SOD1, кодирующем фермент, который защищает клетки от токсичных свободных радикалов. Биохимики из Калифорнийского университета предположили, что геномная технология редактирования CRISPR-Cas9 может быть перспективным методом лечения патологии, вызванной генными отклонениями.
CRISPR-Cas9 — это комплекс из белков и РНК, который используют для точного редактирования генома. Основой метода послужила система иммунитета бактерий, которую те используют для борьбы с вирусами. Иммунная система узнает последовательности вирусных нуклеиновых кислот и разрезает их в строго определенных участках. Эту способность и используют для того, чтобы изменять геном, поскольку комплекс РНК содержит библиотеку тех генов, от которых нужно избавиться.
Медики провели эксперименты на новорожденных мышах с БАС, подсаживая им комплекс CRISPR-Cas9 с вектором (молекулой нуклеиновой кислоты), который может проникать через спинной мозг в пораженные моторные нейроны. Разработанная технология эффективно нарушает экспрессию мутантного гена SOD1 и уменьшает количество мутантного белка, кодированного SOD1, в 2,5 раза в поясничном и грудном спинном мозге. Протестированные мыши, страдающие БАС, имели на 50% больше двигательных нейронов, в 37% случаев демонстрировали задержку развития заболевания и показали выживаемость выше на 25% по сравнению с контрольной группой.
По словам исследователей, продвижение генных технологий в клинической терапии потребует оптимизации доставки материалов для редактирования генов и повышения экспрессии CRISPR -Cas9 в моторных нейронах, астроцитах и других типах клеток, затронутых БАК.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances
Источник: chrdk.ru