CRISPRa восстанавливает гаплонедостаточный натриевый канал нейронов

Гаплонедостаточность, при которой одна копия гена не может производить достаточно белка для нормального функционирования, является одной из наиболее частых причин нарушений нервного развития. Генозаместительная терапия могла бы компенсировать недостающую копию, но этот подход опирается на средства доставки с полезной нагрузкой, которую превосходят многие гены, связанные с гаплонедостаточностью. Запись в ПриродаТамура и др. продемонстрировали, что упаковка средства доставки с системой активации CRISPR (CRISPRa) может повысить экспрессию функционального аллеля, обеспечивая стратегию лечения гаплонедостаточности при нарушениях нервного развития.

Авторы использовали мертвый Cas9, слитый с активатором транскрипции, для усиления экспрессии гена альфа-субъединицы 2 потенциалзависимого канала натрия (SCN2A). SCN2A кодирует нейрональный потенциалзависимый натриевый канал, который широко экспрессируется в головном мозге, и его гаплонедостаточность является одной из наиболее частых причин нарушений нервного развития, включая аутизм, умственную отсталость и эпилепсию. Скрининг in vitro выявил РНК с одной направляющей, нацеленную на Scn2a промоутер, который активировал Scn2a экспрессия в два раза с минимальными нецелевыми эффектами. Scn2a Известно, что гаплонедостаточность ухудшает дендритную возбудимость и функцию возбуждающих синапсов, и авторы показали, что местное введение аденоассоциированного вируса, несущего систему CRISPRa и однонаправленную РНК, подросткам Scn2a гетерозиготные мыши могли бы исправить эти дефекты. Системные инъекции также устраняли электрофизиологические дефекты и уменьшали судороги, вызванные антагонистами калиевых каналов. В SCN2A^+/- нейроны, полученные из эмбриональных стволовых клеток человека, SCN2A Активация промотора восстановила выход потенциала действия до уровня, наблюдаемого в здоровых нейронах.