Используя редактирование генов CRISPR, исследователи успешно восстановили зрение у мышей с пигментным ретинитом. Исследователи в Китае успешно восстановили зрение у мышей с пигментным ретинитом, одной из основных причин слепоты у людей. В исследовании использовалась новая, универсальная форма редактирования генома на основе CRISPR, которая помогает исправить широкий спектр генетических мутаций, вызывающих заболевания. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Experimental Medicine.
Новизна исследования
Исследователи ранее использовали редактирование генома для восстановления зрения мышей с генетическими заболеваниями, такими как врожденный амавроз Лебера, которые поражают пигментный эпителий сетчатки, слой нейрональных клеток в глазу, который поддерживает светочувствительные палочки и колбочки фоторецепторных клеток. Однако большинство наследственных форм слепоты, включая пигментный ретинит, вызваны генетическими дефектами самих нервных фоторецепторов.
«Возможность редактировать геном нервных клеток сетчатки, особенно нездоровых или умирающих фоторецепторов, предоставила бы гораздо более убедительные доказательства потенциального применения этих инструментов редактирования генома в лечении таких заболеваний, как пигментный ретинит», — комментирует Кай Яо (Kai Yao), профессор Уханьского университета науки и технологий (Wuhan University of Science and Technology).
Пигментный ретинит — что за болезнь
Пигментный ретинит может быть вызван мутациями в более чем 100 различных генах и, по оценкам, ухудшает зрение у 1 из 4000 человек. Заболевание начинается с дисфункции и гибели чувствительных к тусклому свету палочек, а затем распространяется на колбочки, необходимые для цветового зрения, что в конечном итоге приводит к тяжелой и необратимой потере зрения.
Яо с соавторами попытались восстановить зрение у мышей с пигментным ретинитом, вызванным мутацией в гене, кодирующем важный фермент под названием PDE6β. Для этого команда Яо разработала новую, более универсальную систему CRISPR под названием PESpRY, которую можно запрограммировать на исправление множества различных типов генетических мутаций, независимо от того, где они происходят в геноме.
Когда система PESpRY была запрограммирована на мутантный ген PDE6β, она смогла эффективно исправить мутацию и восстановить активность фермента в сетчатке мышей. Это предотвратило гибель фоторецепторов палочек и колбочек и восстановило их нормальную электрическую реакцию на свет.
Яо с соавторами провели множество поведенческих тестов, чтобы подтвердить, что мыши с отредактированными генами сохраняли зрение даже в пожилом возрасте. Например, животные могли находить выход из водного лабиринта под визуальным контролем почти так же хорошо, как нормальные здоровые мыши, и демонстрировали типичные движения головы в ответ на визуальные стимулы.
Яо предупреждает, что предстоит еще много работы, чтобы установить как безопасность, так и эффективность системы PESpRY для людей.
«Однако наше исследование предоставляет важные доказательства применимости данной новой стратегии редактирования генома in vivo и ее потенциала в различных исследованиях и терапевтических контекстах, в частности, при наследственных заболеваниях сетчатки, таких как пигментный ретинит», — говорит Яо.