Ученые используют CRISPR для возможной терапии «пузырькового мальчика»

CRISPR
                CRISPR-ассоциированный белок Cas9 (белый) из Staphylococcus aureus на основе идентификатора протеиновой базы данных 5AXW. Предоставлено: Томас Сплеттстессер (Википедия, CC BY-SA 4.0)

В доклинических исследованиях ученые из Стэнфорда и их сотрудники использовали систему редактирования генов CRISPR-Cas9 для замены мутированного гена, лежащего в основе разрушительного иммунного заболевания.
                                                                                       

Очень редко мальчик рождается с мутацией, которая делает его иммунную систему бесплодной — лишенной каких-либо иммунных клеток. Заболевание, тяжелый комбинированный иммунодефицит, связанный с Х, или SCID-X1, часто называют болезнью пузырькового мальчика. Это влияет только на мужчин и является смертельным, если не лечить в течение первого года жизни.

Теперь ученые медицинского факультета и их сотрудники использовали систему редактирования генов CRISPR-Cas9 для разработки нового метода пополнения иммунных клеток в мышиных моделях SCID-X1. По словам ученых, результаты обнадеживающие, потому что они считают, что лечение потенциально может работать и на людях.

SCID-X1 влияет на 1 из 50 000 мужских рождений. Люди с этим заболеванием страдают от изнурительной мутации в одном гене, IL2R гамма. Когда этот ген неисправен, иммунная система никогда не развивается.

Стандартное лечение для пациентов с SCID-X1 — это трансплантация костного мозга, которая снабжает их стволовыми клетками, которые создают работоспособную иммунную систему. Но процесс передачи сложен и не гарантированно сработает. Итак, Мэтью Портей, доктор медицинских наук, профессор педиатрии, предложил новую идею: исправить гены в собственных клетках пациентов.

Благодаря CRISPR-Cas9 Портей и его команда сделали именно это. Используя образцы клеток, полученные от людей со SCID-X1, исследователи генетически изменили класс стволовых клеток, которые дают кровь и иммунные клетки. Их подход заставил ген снова работать.

Каждая мышь, получившая отредактированные клетки, начинала генерировать новые иммунные клетки и не обнаруживала нежелательных побочных эффектов. «Насколько нам известно, это первый случай, когда человеческие клетки SCID-X1, отредактированные с помощью CRISPR-Cas9, были успешно использованы для создания человеческих иммунных клеток на животной модели», — говорит доктор наук Мара Павел-Дину, доктор философии.

Статья с описанием работы была опубликована в сети 9 апреля в Nature Communications. Портей — старший автор, а Павел-Дину — первый автор.

Редактирование в решении

Генная терапия для SCID не нова. В 1990-х годах ученые начали увлекаться генной терапией, в которой для доставки нового функционального гамма-гена IL2R использовался вирус. «Это было очень эффективно, но около 25 процентов пациентов заболели лейкемией, потому что вирус интегрировался в ошибочный ген», — сказал Портей. «Это показало обещание того, что может сделать генная терапия, и выдвинуло на первый план область, которую необходимо улучшить».

Подход Porteus использует CRISPR-Cas9 для создания двухцепочечного разрыва в ДНК, чтобы вставить здоровую копию гамма-гена IL2R в стволовые клетки, которые создают иммунные клетки.

Используя систему редактирования генов, ученые настроили клетки шести человек со SCID-X1, а затем пересадили эти клетки в мышиные модели SCID-X1. Эти мыши были тогда не только способны создавать свои собственные иммунные клетки, но многие из отредактированных клеток сохранили нечто, называемое «стебельчество», что означало, что они сохраняли свою способность постоянно создавать новые клетки.

«Идея состоит в том, что эти модифицированные стволовые клетки будут способствовать развитию системы крови и иммунной системы на протяжении всей жизни пациента, которая, как мы надеемся, составляет 90 или более лет», — сказал Портей. «И мы видим доказательства этого в нашем исследовании».

Появление пузыря

«Мы показали, что это новая и эффективная стратегия для потенциального лечения этого заболевания, но другой важной вещью здесь является безопасность», — сказал Портей. «Мы не видим каких-либо отклонений у мышей, получавших лечение. Более конкретно, мы также провели генетический анализ, чтобы выяснить, не делала ли система CRISPR-Cas9 разрывы ДНК в местах, которые она не должна, и мы не видим доказательств этого «. Это важно, сказал Портей, потому что это гарантирует, что другие здоровые гены не будут ошибочно подделаны.

Перевод лабораторных исследований в группу пациентов требует времени, сказал Портей, но он надеется, что в случае успеха более крупных исследований на мышах генная терапия CRISPR-Cas9 может быть опробована на людях в течение следующего года или двух через Стэнфордский центр Окончательная и лечебная медицина.

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *