Вы когда-нибудь слышали о редактировании базы? Эта относительно новая технология в области редактирования генома дает потенциальную возможность лечить множество генетических заболеваний. Согласно Medical XPress, исследователи протестировали редактирование базы как потенциальное средство лечения серповидно-клеточной анемии (SCD). Хотя исследователям не удалось проверить это на людях, они оценили эффективность на мышах. Откройте для себя полные результаты исследования, опубликованные в журнале Nature.

Базовое Редактирование

Согласно несвязанной статье, опубликованной в Nature Reviews Drug Discovery:

Базовое редактирование — введение однонуклеотидных вариантов (SNV) в ДНК или РНК живых клеток — это одно из самых последних достижений в области редактирования генома. Поскольку около половины известных патогенных генетических вариантов связаны с SNV, редактирование базы имеет большой потенциал для лечения множества генетических заболеваний посредством временных изменений РНК или постоянных изменений оснований ДНК.

В предыдущих исследованиях ученые пытались лечить SCD, редактируя дефектные гены HBB или пытаясь лечить мутации гена HBB. Обычно HBB содержит инструкции по производству бета-глобина, который является частью структуры гемоглобина. Но у пациентов с SCD этот ген является дефектным, вызывая образование деформированных красных кровяных телец и препятствуя перемещению насыщенной кислородом крови по телу. Современные методы редактирования генов обычно требуют разрезания спирали ДНК. Однако это может вызвать ошибки редактирования генов и вызвать дополнительные проблемы со здоровьем.

Новое Исследование

Таким образом, исследователи хотели использовать другой подход: базовое редактирование. К сожалению, в прошлом были некоторые трудности с редактированием базы и SCD. Например, при редактировании базы не удалось отредактировать генные мутации, связанные с SCD, чтобы они могли имитировать здоровые клетки, создавая варианты «дикого типа».

Итак, в этом исследовании ученые разработали новый подход. Как описано в статье, команда:

использовали специальный редактор оснований аденина (ABE8e-NRCH) для преобразования аллеля SCD (HBBS) в макассарский бета-глобин (HBBG), непатогенный вариант.

Непатогенный означает, что люди с этими генными мутациями обычно не имеют симптомов, связанных с SCD или каких-либо дополнительных заболеваний. Таким образом, это казалось безопасным выбором. Для начала исследователи изменили гемопоэтические стволовые клетки (HSCs), превратив их из валиновой основы в аланиновую. Затем исследователи вставили белок Cas9. В результате лечение избегало воздействия на клетки за пределами целевого диапазона.

После того, как исследователи создали этот конкретный метод, они протестировали его на моделях SCD на мышах. Для начала исследователи извлекли HSCs из моделей мышей. Затем они изолировали и обработали HSCs. Наконец, HSCs дали возможность расти. В конечном итоге исследователи определили, что 80% клеток SCD превратились в макассарский бета-глобин.

Более того, исследователи также перенесли обработанные клетки обратно в модели SCD у мышей. Они определили, что эти обработанные клетки уменьшали симптомы, связанные с SCD, такие как анемия и усталость. Хотя этот базовый метод редактирования все еще требует окончательного тестирования на людях, он действительно перспективен для лечения SCD.

Серповидно-Клеточная Анемия (SCD)

В целом, мутации гена HBB вызывают серповидно-клеточную анемию (SCD), группу наследственных заболеваний крови. Эти мутации создают деформированные серповидные клетки крови. Из-за формы этих клеток им трудно перемещаться по телу. Клетки вызывают закупорку, ограничивая кровоток. SCD наследуется по аутосомно-рецессивному типу, то есть пациенты должны получить по одному дефектному гену от каждого родителя, чтобы унаследовать заболевание. Приблизительно от 70 000 до 100 000 американцев страдают SCD. Люди афроамериканского происхождения имеют более высокий риск унаследовать это заболевание.

Обычно симптомы SCD проявляются в раннем детстве. Фактически, симптомы могут проявиться уже в 5 месяцев. Симптомы включают:

• Желтуха (пожелтение кожи и глаз)
• Усталость
• Анемия (низкое количество эритроцитов)
• Болевой кризис
• Легочная гипертензия
• Отек рук и ног
• Частые и / или повторяющиеся инфекции
• Задержка роста
• Повреждение органа
  • Примечание: к наиболее часто повреждаемым органам относятся кости, суставы, кожа, легкие, сердце, селезенка, почки, печень, глаза и мозг.