Коллапсирующие органоиды (слева) набухают после генетической обработки (справа), демонстрируя, что теперь они функционируют правильно Фото: Эйлин Де Поэль / UMC Utrecht
Лекарство от муковисцидоза находится на горизонте после того, как ученые исправили генетическую мутацию, вызывающую вирус в клетках человека.
Примерно один из 2500 детей рождается с этим заболеванием, которое вызывает скопление густой липкой слизи в организме, блокируя легкие и органы пищеварения. Это вызвано дефектным участком ДНК, который не может производить достаточно воды, чтобы разбавить слизь.
Теперь ученые из Института Хубрехта в Нидерландах показали, что здоровый фрагмент ДНК может быть заменен дефектным кодом, что позволяет клеткам нормально функционировать.
В мини-органах кишечника, выращенных из стволовых клеток человека, известных как органоиды, команда показала, что введение новой ДНК в неисправную ткань заставляло клетки наполняться дополнительной жидкостью.
«Обработанные органоиды продемонстрировали ту же реакцию, что и здоровые органоиды — они стали опухшими», — сказал доктор Маартен Геуртс, первый автор исследования. «Это предоставило нам доказательство того, что наша техника работала и заменила мутировавшую ДНК.
«Мы впервые продемонстрировали, что этот метод действительно работает и может безопасно применяться на стволовых клетках человека для коррекции муковисцидоза».
Муковисцидоз — одно из наиболее распространенных генетических заболеваний во всем мире, поэтому пациенты должны принимать ряд лекарств и регулярно проходить процедуры и упражнения для очистки дыхательных путей.
Около 10 600 человек в Великобритании страдают от этого заболевания. По данным фонда Cystic Fibrosis Trust, один человек из 25 несет дефектный ген, обычно не зная, что означает, что у двух миллионов человек в Великобритании есть мутация.
Если у двух носителей есть ребенок, вероятность развития этого состояния составляет один из четырех, которое может иметь симптомы, включая постоянный кашель, хрипы, затрудненное дыхание, повторяющиеся инфекции грудной клетки и более низкую продолжительность жизни.
Для нового исследования команда использовала технику под названием Prime Editing, которая представляет собой разновидность инструмента генетической обрезки Crispr.
Новый метод вставляет генетический материал, не причиняя непреднамеренного ущерба где-либо еще, поэтому вероятность возникновения непредвиденных проблем меньше. Его тестировали на мини-органах, выращенных из стволовых клеток пациентов с муковисцидозом, и сравнивали с таковыми, выращенными из здоровых клеточных линий.
Мутации, вызывающие муковисцидоз, обнаруживаются в канале, известном как CFTR (регулятор трансмембранной проводимости при муковисцидозе), который присутствует в клетках различных органов, включая легкие.
Из-за мутаций канал не функционирует должным образом, оставляя слой слизи, который покрывает клетки слишком малым количеством воды, что означает, что слизь становится липкой.
Эту технику все еще необходимо адаптировать для безопасного использования на людях, но исследователи заявили, что это был «большой шаг вперед» в применении методов генетического редактирования в клинике для лечения разрушительных наследственных заболеваний.
«Мы надеемся, что это позволит нам вылечить или даже предотвратить генетические заболевания в будущем», — сказал д-р Геуртс. «Новые варианты Crispr, такие как простое редактирование, могут безопасно исправлять мутации, не вызывая повреждений в других областях ДНК».
Исследование было опубликовано в Life Science Alliance.
Свежие комментарии