Генетический редактор использовали против наследственной болезни
Метод генетического редактирования CRISPR/Cas отключил патогенный ген у больных с наследственной полинейропатией.
Методы генной инженерии всё чаще находят применение в медицине. Четыре года назад мы писали, как семилетнего мальчика избавили от редкой болезни – буллезного эпидермолиза, при котором человек в буквальном смысле постепенно лишается кожи; спасением стала трансгенная кожа, выращенная в лаборатории. Ещё мы рассказывали о детях с мышечным заболеванием, которые благодаря генной терапии начали двигаться почти без посторонней помощи. Или вот ещё пример: осенью 2019 года мы узнали, что генетические заболевания крови можно лечить с помощью генетического редактора CRISPR/Cas.
В новой статье в The New England Journal of Medicine речь снова о CRISPR/Cas – на этот раз его направили против наследственной полинейропатии, связанной с белком транстиретином. Он помогает транспортировать гормон тироксин и витамин ретинол. Синтезируется транстиретин в печени, в мозге и в сетчатке глаза. Как и у любого белка, у транстиретина есть уникальная трёхмерная форма – результат свёртывания полипептидной цепи при взаимодействии её аминокислот друг с другом и со средой. В случае транстиретина бывает так, что он сворачивается неправильно, и его молекулы начинают слипаться друг с другом, образуя в тканях белковые отложения – так называемые амилоиды (не путать с бета-амилоидом – одним из белков болезни Альцгеймера). Транстиретиновые отложения-амилоиды накапливаются преимущественно в нервах и в сердце. Начинаются боли, развивается потеря чувствительности, сердце не может выдерживать большие нагрузки, и т. д.
Транстиретин сам по себе, без всяких мутаций бывает склонен выпадать в амилоидный осадок – в таком случае симптомы появляются уже в преклонном возрасте, и врачи говорят о старческом системном амилоидозе. С другой стороны, есть ряд мутаций, которые усиливают склонность транстиретина формировать белковые отложения – и тогда симптомы проявляются раньше, а болезни называются семейными амилоидными полинейропатией и кардиомиопатией. Их можно остановить, если уменьшить количество транстиретина, появляющегося в организме.
Как и любой другой белок, он синтезируется на РНК-шаблоне, который, в свою очередь, был скопирован с ДНК – с гена транстиретина. Лекарство патисиран заставляет клетку разрушить РНК, кодирующую транстиретин. Но новая РНК всё равно продолжает синтезироваться на гене транстиретина взамен разрушенной. Было бы лучше, если бы удалось как-то подействовать на сам ген, то есть на ДНК.
Сотрудники биотехнологических компаний Regeneron Pharmaceuticals и Intellia Therapeutics именно так и поступили: они отправили в клетки генетический редактор CRISPR/Cas, чтобы он вообще отключил ген транстиретина. Мы много раз писали про то, что такое CRISPR/Cas и как он работает, особенно подробно – в связи с Нобелевской премией, которую дали его разработчикам. У CRISPR/Cas есть много разновидностей, в данном случае использовали ту, которая ищет в клеточной ДНК нужный ген и просто разрезает его. Клетка, почувствовав повреждение, включает ремонтную систему и заделывает разрыв в ДНК, но заделывает его так, что отремонтированный ген перестаёт работать.
Молекулярную машину CRISPR/Cas упаковывали в липидные частицы и в разных дозах вводили четырём мужчинам и двум женщинам в возрасте между 46 и 64 годами с семейной (то есть наследственной) амилоидной полинейропатией. Печень проверяет любую чужеродную субстанцию, которую она почувствует в крови, поэтому можно было рассчитывать на то, что частицы с генетическим редактором быстро сконцентрируются именно в печени, где синтезируется львиная доля транстиретина. Спустя 28 дней у трёх добровольцев-мужчин, которые получили бо́льшую дозу генетического лекарства, уровень транстиретина упал на 80–96%. Лекарство патисиран понижает уровень транстиретина на 80%, так что генетический редактор действует не хуже, и даже лучше – особенно, если учесть, что ген отключается насовсем.
В течение нескольких месяцев после введения препарата симптомы нейропатии ослабели, серьёзных побочных эффектов не наблюдалось. Конечно, за пациентами будут наблюдать и дальше, на случай, если какие-то отложенные эффекты всё-таки возникнут; очевидно, что исследователи ещё будут работать над оптимальными дозами. Но, так или иначе, всё это лишний раз доказывает, что использование методов генной инженерии в медицине – не просто фигура речи.
По материалам Science.
