В начале января 2026 года учёные из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW Sydney) вместе с коллегами из Детской исследовательской больницы Св. Иуды (St Jude Children's Research Hospital, Мемфис) представили работу, которая может стать настоящим переломом в генной терапии. Они доказали, что химические метки — метильные группы на ДНК — не просто «пассивные свидетели» выключенного состояния генов, а активные якоря, которые намертво закрепляют молчание. И главное: эти якоря можно аккуратно снять с помощью модифицированной CRISPR-системы без единого разреза в самой ДНК. Это открывает путь к гораздо более безопасным методам лечения генетических заболеваний, в первую очередь — серповидно-клеточной анемии.
Почему традиционный CRISPR — это всё ещё рискованный «нож»?
Классический CRISPR-Cas9 работает как очень точные генетические ножницы: он разрезает ДНК в строго заданном месте, а затем клетка сама пытается залечить разрыв. Именно в этот момент учёные могут вставить, удалить или заменить участок генетического кода. Метод революционный, но у него есть серьёзный недостаток: каждый разрез — это потенциальная ошибка. Клетка может неправильно сшить концы, возникнут случайные вставки/делеции, а в худшем случае — хромосомные перестройки или даже активация онкогенов. Для терапии тяжёлых пожизненных заболеваний такие риски особенно неприемлемы.
Именно поэтому последние 7–8 лет весь мир активно ищет «CRISPR без ножниц» — так называемые эпигенетические редакторы, которые меняют не сам текст генетической книги, а то, как легко её открывать и читать.
Метилирование — это не просто «мусор», а настоящие цепи
Долгое время в научном сообществе шла дискуссия: метильные группы (маленькие химические «колпачки» на цитозинах в последовательностях CpG) — это причина, по которой ген молчит, или просто следствие того, что ген уже выключен?
Авторы новой работы однозначно отвечают: это причина.
Они использовали модифицированную CRISPR-систему, которая доставляет к нужному участку ДНК специальные ферменты — деметилазы (удаляющие метил) и метилтрансферазы (добавляющие метил). Эксперименты проводили на человеческих клетках в лабораториях Сиднея и Мемфиса.
Результаты оказались очень убедительными:
- Когда метильные группы удаляли с промоторной области гена — ген включался.
- Когда те же группы добавляли обратно — ген мгновенно замолкал.
- Всё это происходило без единого изменения в последовательности ДНК.
Профессор Мерлин Кроссли, заместитель вице-канцлера UNSW по академическому качеству и ведущий автор исследования, образно сравнил метильные группы с «якорями», которые держат ген в выключенном состоянии:
«Мы показали совершенно ясно: если стереть эти „паутинки“, ген оживает. А когда мы вернули метильные группы на место — ген снова выключился. Значит, это не просто паутинки, а именно якоря».
Главная мишень — ген фетального глобина (HBG)
Самый яркий пример применения новой технологии — лечение серповидно-клеточной анемии (sickle cell disease) и связанных с ней β-талассемий.
При этих заболеваниях мутирует взрослый ген β-глобина — в результате красные кровяные клетки приобретают характерную серповидную форму, становятся жёсткими, закупоривают капилляры, вызывают сильнейшие боли, повреждение органов и значительно сокращают продолжительность жизни.
Но у всех людей есть «запасной» ген — фетальный глобин (HBG1 и HBG2), который отлично работает во время беременности и обеспечивает кислородом плод. После рождения он практически полностью выключается — именно за счёт сильного метилирования промоторной области.
Если научиться надёжно и безопасно снимать метильные якоря с промотора HBG, то фетальный гемоглобин снова начнёт производиться в значительных количествах у взрослых людей — и сможет компенсировать дефектный взрослый гемоглобин.
Профессор Кроссли использует очень понятную аналогию:
«Представьте фетальный ген глобина как тренировочные колёсики на детском велосипеде. Мы считаем, что сможем снова запустить их у людей, которым нужны новые колёса».
Как может выглядеть будущая терапия?
Схема выглядит многообещающе и относительно реалистично:
- У пациента берут гемопоэтические стволовые клетки крови (те самые, из которых потом образуются все красные кровяные тельца).
- В лабораторных условиях с помощью CRISPR-эпигенетического редактора снимают метилирование с промотора HBG.
- Отредактированные клетки возвращают пациенту после лёгкой химиотерапии (чтобы освободить место в костном мозге).
- В идеале — новые здоровые клетки с высоким уровнем фетального гемоглобина постепенно вытесняют старые дефектные.
Поскольку ДНК при этом не разрезается — резко падает риск онкогенных мутаций и других тяжёлых побочных эффектов.
Профессор Кейт Куинлан, соавтор работы, подчёркивает:
«Мы очень воодушевлены будущим эпигенетического редактирования. Наше исследование показывает, что можно существенно повышать экспрессию генов, не меняя саму последовательность ДНК. Терапии на этой основе, скорее всего, будут иметь гораздо меньший риск непреднамеренных негативных последствий по сравнению с CRISPR первого и второго поколений».
Гораздо шире, чем одна болезнь
Хотя серповидно-клеточная анемия — это самая очевидная и социально значимая мишень (болезнь затрагивает миллионы людей в Африке, Индии, на Ближнем Востоке, в странах Карибского бассейна и среди афроамериканцев), потенциал технологии гораздо шире.
По сути, любой генетический или приобретённый недуг, связанный с неправильным выключением полезных генов, может стать кандидатом на эпигенетическое лечение:
- Некоторые виды рака, где супрессорные гены за метилированы
- Неврологические заболевания, связанные с подавлением нейротрофических факторов
- Метаболические нарушения
- Даже возрастные изменения, когда полезные гены постепенно «замолкают»
Более того — технология может быть использована и в сельском хозяйстве: для тонкой настройки экспрессии генов растений без изменения их генома (что важно для регуляторных органов многих стран).
Профессор Кроссли завершает:
«Самое важное — что теперь стало возможным целенаправленно доставлять молекулы именно к отдельным генам. Мы убрали или добавили метильные группы, но это только начало. Существуют и другие эпигенетические модификации, которые можно будет менять. Это действительно начало новой эры».
Что дальше?
Работа опубликована в открытом доступе в журнале Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-025-62177-z). Сейчас исследователи планируют переход к животным моделям, а затем — к первым клиническим испытаниям (скорее всего, сначала на пациентах с β-талассемией или серповидно-клеточной анемией).
Если технология окажется столь же эффективной и безопасной в живом организме, как в чашке Петри, то через 5–10 лет мы можем получить принципиально новый класс генной терапии — более мягкой, более контролируемой и гораздо менее рискованной.
Пока же это яркое доказательство того, что будущее медицины — не только в переписывании генетического кода, но и в умении грамотно регулировать «громкость» уже существующих генов.