Лента TH Новости Биоинженерия


Ученые успешно отредактировали геном эмбриона, избавив от врожденной болезни сердца

∴ 111

Ученые впервые исправили болезнетворную мутацию на раннем этапе развития человеческих эмбрионов, отредактировав геном. Техника, использующая систему CRISPR-Cas9, скорректировала мутацию для нормализации состояния сердца на самой ранней стадии эмбрионального развития.

672

Работа проводилась в сотрудничестве между Институтом Салка, Университетом здоровья и науки Орегона (OHSU) и Корейским институтом фундаментальной науки и может проложить путь для улучшения результатов оплодотворения in vitro (ЭКО), а также лечение тысяч заболеваний, вызванных мутациями в одиночных генах.

Благодаря достижениям в области технологий стволовых клеток и генному редактированию мы, наконец, начинаем борьбу с болезнетворными мутациями, которые влияют на миллионы людей. Редактирование генов все еще находится в зачаточном состоянии, поэтому, несмотря на то, что эти предварительные усилия были признаны безопасными и эффективными, крайне важно, чтобы мы продолжали проявлять максимальную осторожность, уделяя самое пристальное внимание этическим соображениям.Хуан Карлос Изписсуа Бельмонте, профессор лаборатории экспрессии генов, институт Салка, соавтор статьи.

Хотя инструменты для редактирования генов обладают способностью потенциально вылечить ряд заболеваний, ученые продолжают работать с излишней осторожностью, чтобы не стимулировать возникновение мутаций.

Гипертрофическая кардиомиопатия (HCM) является наиболее распространенной причиной внезапной смерти в здоровых молодых спортсменах и затрагивает примерно 1 из 500 человек в целом. Это вызвано доминирующей мутацией в гене MYBPC3, но часто остается незамеченным, пока не становится слишком поздно. Так как люди с мутантной копией гена MYBPC3 имеют 50-процентный шанс передать его своим собственным детям, способность исправлять мутацию у эмбрионов будет предотвращать болезнь не только у новорожденных детей, но и у их потомков.

Исследователи создали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки из биопсии кожи, переданной самцом с HCM, и разработали стратегию редактирования генов на основе CRISPR-Cas9, которая специально предназначалась для мутированной копии гена MYBPC3. Целевой мутированный ген MYBPC3 разрезали ферментом Cas9, позволяя собственным механизмам восстановления ДНК клеток донора фиксировать мутацию в течение следующего периода деления клеток, используя либо синтетическую ДНК-последовательность, либо не мутированную копию MYBPC3-гена, как шаблон.

Используя методы ЭКО, исследователи ввели наиболее эффективные компоненты для редактирования генов в здоровые донорские яйцеклетки, недавно оплодотворенные спермой донора. Затем они проанализировали все клетки ранних эмбрионов с разрешением до одной клетки, чтобы узнать, насколько эффективно была исправлена мутация.

Ученые были удивлены тем, насколько безопасен и эффективен метод. Мало того, что высокий процент эмбриональных клеток восстанавливался, но также коррекция генов не вызывала никаких обнаруживаемых мутаций вне мишени, и нестабильности генома – основных проблем при редактировании генома. Кроме того, исследователи разработали надежную стратегию для обеспечения постоянного восстановления во всех клетках эмбриона.

Сейчас результаты выглядят просто превосходно, но ученые продолжают тестировать материал и проверять его на мутации.

Но факт остается фактом. Сегодня, стало возможно избавлять поколения от врожденных мутаций. Чего же мы добьемся завтра?

Филипп Дончев