Редактировать гены стало возможно

Новый метод генной инженерии способен исправить мутации, ответственные за развитие рецессивного дистрофического буллезного эпидермолиза (РДБЭ).

Полное описание методики в исследовании "Ex Vivo COL7A1 коррекция при рецессивном буллезном эпидермолизе с применением CRISPR/Cas9 и гомологичной репарации", было недавно опубликовано в журнале Molecular Therapy: Nucleic Acids. (Молекулярная Терапия: Нуклеиновые Кислоты - прим. переводчика)

Дистрофический буллезный эпидермолиз (ДБЭ) является редким и тяжелым заболеванием кожи, поражающим детей и взрослых. Это результат мутаций в гене COL7A1. Этот ген отвечает за продукцию коллагена 7 типа, необходимого для адгезии между слоями кожи. Дефекты этого гена приводят к образованию пузырей на коже.

Различные методы генной инженерии были использованы для корректирования мутаций, вызывающих РДБЭ и другие генетические заболевания. Одна из новейших методик включает систему CRISPR-Cas9. Эта система состоит из 2 молекул: Cas9 и РНК-проводник. Cas9 вводится для коррекции последовательности ДНК с использованием РНК-проводников, которые совпадают с соответствующей последовательностью ДНК. Cas9 способен работать как ножницы, разрезая цепь ДНК на две части. Далее клетка обнаруживает, что ДНК разрушена и пытается восстановить ее.

Для коррекции мутаций в генах, вызывающих заболевание, предоставляется правильный шаблон гена, поэтому, когда клетка пытается восстановить Cas9- индуцированный разрыв ДНК, у нее есть правильная версия гена, с которой можно работать.

Данное исследование показывает, что эта методика редактирования генома может использоваться в клетках вне тела для восстановления мутаций в гене COL7A1, которые вызывают РДБЭ.

Исследователи сконцентрировали внимание на одной мутации, обнаруженной у нескольких пациентов с РДБЭ: c.189delG; p.Leu64Trpfs*40. После проверки различных РНК-проводников, воздействующих на эту последовательность оснований, ученые выделили один проводник, который имел стабильную активность в различных типах клеток, полученных у пациентов с РДБЭ - кератиноцитов и фибробластов.

Исследователи показали, что полученные от пациента клетки, прошедшие через процесс редактирования генома, были способны восстановить экспрессию коллагена 7 типа, что указывает на возможность восстановления функций белков путем специфического редактирования генов.

Более того, генно-модифицированные кератиноциты и фибробласты восстановили свою работу, как было показано командой исследователей при приложении их на мышиной модели. Человеческие клетки, полученные от пациента, были пересажены на спину мыши, подобно кожному трансплантату. Через 21 день оценивались уровень коллагена 7 типа и соединение между слоями кожи.

У генетически скорректированных клеток уровень экспрессии коллагена 7 типа был выше по сравнению с клетками, которые не были генетически скорректированы. Кроме того, соединение между самым наружным и внутренним слоями кожи было восстановлено полноценными якорными структурами. Эти результаты наводят на мысль об успехе применения кожных трансплантатов из генетически скорректированных клеток.

Хотя проблемы с методами редактирования генома не редкость, исследователи отмечают малое число нежелательных эффектов.

В целом, исследователи пришли к следующему выводу: "Наши данные подтверждают возможность эффективной и функциональной ex vivo коррекции COL7A1 у человека: ксенотрансплантат опухоли у мышей" Кроме того, точное редактирование генома при РДБЭ является новой и многообещающей стратегией коррекции COL7A1.”