Войти с помощью


красный зелёный голубой

Многие вещи нам не понятны не потому что наши понятия слабы, а потому что сии вещи не входят в круг наших понятий.

Разработан безопасный метод исправления мутаций кроветворных клеток

Разработан безопасный метод исправления мутаций кроветворных клеток

Американские ученые разработали метод генетической коррекциина основе пептидонуклеиновых кислот, который в эксперименте эффективно устранилсимптомы бета-талассемии у мышей. Результаты работы опубликованы в журнале NatureCommunications.

Бета-талассемия — это наследственное заболевание, прикотором нарушается синтез бета-субъединицы гемоглобина (бета-глобина). Этоприводит к деформации и небольшому размеру эритроцитов и снижениюпродолжительности их жизни, повышенному количеству ретикулоцитов (незрелыхэритроцитов) в крови, анемии разной степени тяжести и увеличению селезенки (иногдав десятки раз по сравнению с нормой).

Пептидонуклеиновые кислоты (ПНК) — это синтетические аналогинуклеиновых кислот, в которых цепь из сахара (рибозы или дезоксирибозы) иостатков фосфорной кислоты заменена полиамидной псевдопептиднойпоследовательностью, несущей азотистые основания. ПНК в виде олигомеровспособны комплементарно связываться с нуклеиновыми кислотами. В случае двухцепочечнойДНК (ДНК/ДНК) некоторые ПНК могут вытеснять одну из цепей ДНК в комплементарномучастке, образуя трехцепочечную спираль (ПНК/ДНК/ПНК). В живой клетке этоприводит к запуску клеточных механизмов репарации (починки) ДНК. В присутствии «здорового»фрагмента ДНК эти механизмы восстанавливают геном в соответствии с ним, чтопозволяет проводить коррекцию отдельных мутаций. В отличие от распространенныхметодов редактирования генома, например CRISPR/Cas9, этот подход не требуетпривлечения сторонних ферментов-нуклеаз, что снижает риск нежелательныхмодификаций генома.

Сотрудники Университетов Йеля, Массачусетса и Карнеги-Меллониспользовали в своей работе ПНК, замещенные в гамма-положении полиэтиленгликолем(гамма-ПНК) для лучшего связывания с ДНК. Гамма-ПНК, комплементарные несущемумутацию участку гена бета-глобина, вместе с соответствующими нормальными одноцепочечнымифрагментами ДНК, поместили в наночастицы из полилактида-ко-гликолида, которыеобеспечивают их проникновение в кроветворные стволовые клетки (КСК).

На первой стадии экспериментов ученые убедились, что такойпрепарат успешно корректирует геном КСК с приводящей к бета-талассемии мутациейin vitro. Затемони выяснили, что эффективность редактирования ДНК повышается при активации клеточныхсигнальных путей, связанных с тирозинкиназным рецептором с-Kit (CD117), который присутствует у кроветворных клеток.

После этого они испытали методику на трансгенных мышах с мутантнымчеловеческим бета-глобином (у таких животных наблюдаются все типичные симптомызаболевания). Сначала мышам вводили фактор стволовых клеток (SCF), активирующийс-Kit. Спустя три часа имвнутривенно ввели наночастицы с гамма-ПНК и нормальной ДНК. Процедуру повториличетырежды с интервалом в два дня.

Спустя 35 дней в крови животных концентрация гемоглобинадостигла нормальных значений и снизился уровень ретикулоцитов. Кроме того, уних уменьшились размеры и улучшилось гистологическое строение селезенки. АнализДНК показал, что уровень коррекции генома достигал семи процентов, причемпобочные модификации встречались более чем в 1200 раз реже. Подобные эффектысохранялись на протяжении 140 дней наблюдения.

Эффективность и безопасность методики подтвердили также вкультуре человеческих кроветворных клеток.

«Комбинация доставки наночастицами, ПНК следующего поколенияи SCF может стать минимально инвазивным и безопасным лечением генетическихзаболеваний крови, которое проводится путем простого внутривенного введения», —пишут исследователи. По их словам, разработанная методика подходит для леченияне только бета-талассемии, но и других наследственных гемоглобинопатий, такихкак серповидноклеточная анемия.

Другим перспективным подходом к генетической модификациикроветворных клеток для лечения болезней крови, некоторых видов рака ихронических вирусных инфекций служит их генная терапия с помощью вирусноговектора, проводимая вне организма (у пациента забирают образец костного мозга,вносят в заданные клетки трансген и вводят их обратно). Недавно была разработанакомпактная полуавтоматическая система, которая позволяет проводить подобноевмешательство в условии медицинского учреждения без потребности в дорогостоящихлабораториях.

Олег Лищук

N+1

Поставьте оценку:
Рейтинг 0 (Проголосовало: 0)
Понравилось? Поделитесь с друзьями через кнопки социальных сетей!

Добавить страницу в закладки

0
160
Популярные видео каналы