Технология CRISPR способна восстанавливать генетические дефекты, отвечающие за болезнь иммунитета под названием хронический гранулематоз. Однако, теперь учёные показали, что при этом существует риск непреднамеренно привести к возникновению других дефектов.
Молекулярные ножницы CRISPR потенциально способны произвести революцию в лечении генетических заболеваний. Причина в том, что их можно использовать для исправления специфических дефектных участков генома. Однако, к сожалению, есть одно «но»: при определённых условиях такая починка может привести к новым генетическим дефектам, как в случае с хроническим гранулематозом. Об этом сообщила группа исследователей и терапевтов, участвующих в программе клинических исследований ImmuGene в Цюрихском университете.
Хронический гранулематоз — редкое наследственное заболевание, которым страдает примерно один из 120 000 человек. Это заболевание поражает иммунную систему, отчего пациенты становятся чувствительны к серьёзным и даже угрожающим жизни инфекциям. Он вызван отсутствием двух букв, именуемых основаниями, в последовательности ДНК в гене NCF1. Эта ошибка приводит к неспособности вырабатывать ферментный комплекс, играющий важную роль в иммунной защите от бактерий и плесени.
Система CRISPR работает…
Сейчас группе исследователей удалось использовать систему CRISPR, чтобы вставить недостающие буквы в нужное место. Они провели эксперименты на культуре клеток иммунитета, у которых присутствовал такой же генетический дефект, как и у людей с хроническим гранулематозом. «Это очень многообещающий результат в отношении использования технологии CRISPR для исправления мутации, лежащей в основе заболевания», — говорит руководитель группы Янине Райхенбах, профессор соматической генной терапии, которая работает в университетской детской больнице и в Институте регенеративной медицины Цюрихского университета.
… но, к несчастью, она не совершенна
Однако примечательно, что некоторые из исправленных клеток показали новые дефекты. Целые участки хромосомы, где происходила наладка, пропали. Причиной тому — специальное генетическое созвездие в гене NCF1: оно присутствует в трёх местах на одной и той же хромосоме, один раз в качестве активного гена, и дважды — в форме псевдогенов. У них та же самая последовательность, что и в дефектном NCF1, и обычно они не используются для формирования ферментного комплекса.
Молекулярные ножницы CRISPR не в состоянии различать разные версии гена, и поэтому иногда отрезают нить ДНК в нескольких точках хромосомы, в активном гене NCF1, а также в псевдогенах. Когда после этого участки вновь соединяются, целые сегменты гена могут выстраиваться неправильно или отсутствовать. В медицинском смысле результаты непредсказуемы и, в худшем случае, способствуют развитию лейкемии. «Это говорит о том, что технологией CRISPR следует пользоваться с осторожностью», — говорит Райхенбах.
В поисках более безопасного метода
Чтобы минимизировать риск, учёные испытали ряд альтернативных подходов, включая модифицированные версии компонентов CRISPR. Также они подумали над использованием защитных элементов, снижающих вероятность разрезания генетическими ножницами хромосомы в нескольких точках одновременно. К сожалению, ни одно из этих средств не было способно полностью предотвратить появление нежелательных побочных эффектов.
«Этим исследованием подчёркиваются как перспективы, так и проблемы, связанные с лечением, основанном на CRISPR», — говорит соавтор исследования Мартин Жинек, профессор с факультета биохимии Цюрихского университета. Он говорит, что исследование даёт ценную информацию для развития основанного на редактировании генов лечения хронического гранулематоза и других наследственных заболеваний. — Однако необходимо дальнейшее усовершенствование технологий, чтобы сделать этот метод безопаснее и эффективнее в будущем».
Автор — Сергей Шапиро,«XX2 век». Источники.
Материалы предоставлены Цюрихским университетом (University of Zurich).
Вам также может быть интересно: