Научиться исправлять дефектные гены – мечта любого человека. Было бы здорово без приёма таблеток, физиотерапии, оперативного вмешательства «заставить» организм самовосстановиться. Первые подвижки в этой сфере уже есть. CRISPR – уникальная методика для редактирования генома, которая в будущем, возможно, найдёт применение и в стоматологии.
Например, с ее помощью в теории можно ещё в детском возрасте «выключать» дефектные гены, отвечающие за предрасположенность к кариесу. Неужели будущее уже наступило?
Что такое CRISPR
Система CRISPR впервые была представлена широкой общественности еще в 2007 году Филиппом Хорватом и Родольфом Баррангу. Это вариант адаптивного иммунитета, и он существует у архей и примерно у 50% бактерий. Их ДНК выделяют CRISPR-кассету, состоящую из повторяющихся и уникальных фрагментов, и генов Cas. В свою очередь, CRISPR-Cas запоминают чужеродные элементы, «фотографируют» их, периодически просматривают и анализируют, а также обновляют.
Если снабдить бактерию CRISPR и запустить в неё вирус, в работу включатся Cas-белки – они буквально вырезают из бактерии нужные фрагменты. После этого белки встраивают фрагменты в «кассету», чтобы, собственно, запомнить чужака. Удивительно, но информация об этом передается всем новым клеткам организма. Так и создаётся опосредованный иммунитет.
Масштабные исследования учёные проводили с системой CRISPR-Cas9 (стрептококковой) и активно работают в других направлениях, чтобы изучить возможности редактирования генома прочих организмов. Это даёт надежды на лечение различных генетических и других серьёзных заболеваний человека. Естественно, технология ещё свежая и несовершенная. Например, Cas9 иногда даёт сбой и не распознаёт чужака.
Полноценный переход от чтения генома к редактированию его дефектов – новый шаг для всего человечества. Технология CRISPR действительно открывает небывалые горизонты, а перспективы могут затрагивать не только медицину, но и молекулярную биологию и прочие сферы. И хотя первые попытки в этом направлении были сделаны ещё в начале прошлого века, когда учёные открыли механизм индуцированного мутагенеза, только в последние годы появились реальные предпосылки научиться лечить такие заболевания, как лейкемия, ВИЧ и ряд других, считающихся неизлечимыми.
Как CRISPR можно использовать в стоматологии
В теории применение системы CRISPR в терапии различных заболеваний имеет безграничные возможности. Прежде всего, это наследственные болезни, например, миодистрофия Дюшенна, муковисцидоз, катаракта, пигментированный ретинит. В некоторых сферах, например в офтальмологии, систему внедрить легче, поскольку доставить генетические конструкции в органы зрения проще, чем во внутренние органы.
Были попытки лечения ВИЧ при помощи этой системы. Биологи из США удалили из лимфоцитов заражённого ВИЧ человека провирус. Теоретически CRISPR может найти применение и в лечении злокачественных опухолей. Вариант системы VI типа уничтожает только РНК, и если запустить её в раковую клетку, можно победить болезнь.
А что же в стоматологии? Многие исследователи считают, что CRISPR можно будет использовать для редакции дефектных генов, в том числе в детском возрасте, чтобы исключить возможность развития пародонтита, кариеса и даже уменьшить количество бактерий, которые способствуют появлению зубного налёта.
Если это произойдёт, количество заболеваний зубов и полости рта уменьшится в разы. Правда, даже при внедрении процедура наверняка будет дорогостоящей и недоступной для большинства пациентов. Поэтому до полноценного применения технологии редактирования генома в стоматологической практике ещё очень далеко.