Пигментный ретинит - наиболее распространенная форма врожденной слепоты. Используя модель пигментного ретинита у мышей, немецкие исследователи показали, что целевая активация генов схожей функции может компенсировать первичный дефект.
В Германии около 40 000 человек страдают пигментным ретинитом. Это наследственное заболевание характеризуется потерей фоторецепторов в сетчатке и может быть вызвано мутациями во многих различных генах. В зависимости от природы основного генетического дефекта степень тяжести заболевания может варьироваться от куриной слепоты до прогрессирующей потери поля зрения, которая в конечном итоге может привести к полной слепоте. Недавно были одобрены первые генные методы лечения этого заболевания. Однако у этих подходов есть определенные недостатки, которые ограничивают область их применения.
Группа исследователей, возглавляемая доктором Эльвиром Бечировичем из отдела фармакологии естественных наук Ludwig-Maximilians Universitaet (LMU) в Мюнхене (руководитель: профессор доктор Мартин Биль), разработала новую стратегию в сотрудничестве с профессором доктором Стилианосом Михалакисом из офтальмологической клиники LMU. Команда описывает первое успешное применение этого метода в контексте генной терапии.
В настоящее время при разработке генной терапии используются две стратегии: в контексте дополнения генов предпринимается попытка заменить дефектный ген интактной версией. Однако в настоящее время это возможно только для относительно небольших генов. Вторая стратегия направлена на исправление мутаций, вызывающих болезнь, но обычно она должна быть адаптирована к каждой отдельной мутации. Ввиду больших усилий и связанных с этим затрат на разработку, широкое применение этих стратегий невозможно.
«Чтобы преодолеть эти ограничения, мы разработали новую стратегию», - говорит Бечирович.
Многие гены в геноме человека попадают в семейства, члены которых выполняют сходные функции в разных типах клеток или активируются на разных этапах дифференцировки определенного типа клеток.
«Наша идея заключалась в том, чтобы компенсировать потерю функции мутантного гена путем специфической активации генов, которые имеют аналогичную функцию, но обычно не экспрессируются в клетках сетчатки», - говорит Бекирович. «Для этого мы доставили систему под названием Cas9-VPR в пораженные клетки сетчатки».
Система Cas9-VPR является производным от технологии CRISPR/Cas9, которая широко используется для целевой модификации генов. Подобно классической системе CRISPR/Cas9, Cas9-VPR использует тот же принцип нацеливания, чтобы направлять активирующий белок к конкретному интересующему гену.
Бекирович и его коллеги использовали модель пигментного ретинита на мышах, чтобы протестировать активационный подход. У этих мышей отсутствует светочувствительный белок родопсин, который обычно экспрессируется исключительно в стержневых клетках сетчатки, необходимых для тусклого света и ночного видения. Исследователи доставили систему Cas9-VPR в палочковидные клетки с помощью безвредного вируса. Введя Cas9-VPR в палочки мышей, ученые включили гены, тесно связанные с геном родопсина, которые обычно активны в колбочках, отвечающих за цветное и дневное зрение.
«Таким образом, мы смогли компенсировать отсутствие функции родопсина в палочковых клетках, снизить скорость дегенерации сетчатки и улучшить ее функцию без заметных побочных эффектов», - говорит Бечирович.
Авторы считают, что подобная стратегия может быть применена к широкому спектру генов и генетических заболеваний и предлагает ряд существенных преимуществ по сравнению с существующими стратегиями, пишет ScienceDaily.
«Учитывая растущее значение генной терапии и ее потенциальную пользу для пациентов, мы убеждены, что наш подход вскоре может быть использован в начальных клинических исследованиях на людях», - говорит Бечирович.
Ранее британские ученые сообщили о том, что потеря слуха тесно связана с развитием слабоумия и устранение нарушений слуха может предотвратить это состояние.
Написать комментарий