Home » Редактирование Prime эффективно исправляет мутацию муковисцидоза в клетках легких человека

Редактирование Prime эффективно исправляет мутацию муковисцидоза в клетках легких человека

Редактирование Prime эффективно исправляет мутацию муковисцидоза в клетках легких человека

Муковисцидоз — одно из самых распространенных генетических заболеваний, вызывающее скопление густой слизи в легких и других частях тела, проблемы с дыханием и инфекцию. Коктейль из трех препаратов, известный как Трикафта, значительно улучшил качество жизни пациентов с момента его разработки в 2019 году, но может вызывать катаракту и повреждение печени и должен приниматься ежедневно по цене около 300 000 долларов в год.

Теперь исследователи из Института Брода Массачусетского технологического института, Гарварда и Университета Айовы разработали подход к редактированию генов, который эффективно исправляет наиболее распространенную мутацию, вызывающую кистозный фиброз, обнаруженную у 85 процентов пациентов. При дальнейшем развитии это может проложить путь к методам лечения, которые применяются только один раз и имеют меньше побочных эффектов.

Новый метод, опубликованный сегодня в Природа Биомедицинская инженерияТочно и надолго исправляет мутацию в клетках легких человека, восстанавливая функцию клеток до уровня, аналогичного уровню Trikafta. Подход основан на технике, называемой первичным редактированием, которая может производить вставки, делеции и замены длиной до сотен пар оснований в геноме с небольшим количеством нежелательных побочных продуктов. Первичное редактирование было разработано в 2019 году лабораторией Дэвида Лю, который является профессором Ричарда Меркина и директором Института преобразующих технологий в здравоохранении Меркина в Броде, а также профессором Гарвардского университета и исследователем Медицинского института Говарда Хьюза.

«Мы надеемся, что использование первичного редактирования для исправления основной причины муковисцидоза может привести к единовременному постоянному лечению этого серьезного заболевания», — сказал Лю, старший автор исследования. «Разработка стратегии для эффективного исправления этой сложной мутации также предоставила план оптимизации первичного редактирования для точного исправления других мутаций, вызывающих разрушительные расстройства».

Read more:  Подмышечная хирургия при раннем раке молочной железы уже на подходе?

Первыми авторами исследования стали научный сотрудник Алекс Соуза и аспирант Колин Хемез, оба из лаборатории Лю.

Ремонт генов

Муковисцидоз вызывается мутациями в гене ЦФТР ген, который нарушает ионные каналы в клеточной мембране, которые выкачивают хлорид из клеток. Существует более 2000 известных вариантов ЦФТР ген, 700 из которых вызывают заболевание. Наиболее распространенной является делеция трех пар оснований CTT, которая приводит к неправильному сворачиванию и деградации белка ионного канала.

Исправление удаления CTT в ЦФТР долгое время была целью терапии генным редактированием в лабораториях, включая лабораторию Лю, но большинство попыток не были достаточно эффективными для достижения терапевтического эффекта или использования таких подходов, как редактирование нуклеазы CRISPR/Cas9, которое генерирует двухцепочечные разрывы в ДНК, что может привести к нежелательным изменениям в целевом гене и других участках генома.

Редактирование праймов, более гибкий и контролируемый вид редактирования генов, не требующий двуцепочечных разрывов, может помочь устранить это ограничение. Для более эффективной коррекции ЦФТР мутация, команда Лю объединила шесть различных усовершенствований технологии. Они включали улучшение направляющих РНК первичного редактирования, которые программируют белки первичного редактора для поиска своей цели и выполнения желаемого редактирования, а также модификацию самого белка первичного редактора и другие изменения, которые делают целевой сайт более доступным. В сочетании эти усовершенствования исправили около 60 процентов делеций CTT в клетках легких человека и около 25 процентов в клетках, взятых непосредственно из легких пациента и выращенных в чашке Петри, что является увеличением по сравнению с предыдущими методами, которые исправляли менее 1 процента мутации в клетках. Новый подход также генерировал в 3,5 раза меньше нежелательных вставок и делеций на редактирование, чем предыдущие методы, которые использовали фермент нуклеазы Cas9.

Read more:  Они появляются на теле в одночасье: что означают эти красные точки?

Далее исследователям необходимо будет разработать способы упаковки и доставки основных механизмов редактирования в дыхательные пути мышей и, в конечном итоге, людей. Команда надеется, что недавние разработки, такие как липидные наночастицы, которые достигают легких у мышей, могут помочь ускорить трансляцию этого подхода.

2024-07-11 01:57:56


1720665381
#Редактирование #Prime #эффективно #исправляет #мутацию #муковисцидоза #клетках #легких #человека

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.