Золотые наночастицы с CRISPR вылечили мышей от аутизма
Американские исследователи разработали способ доставки компонентов системы CRISPR-редактирования генома в мозг мышей при помощи золотых наночастиц. Оказалось, что такой способ доставки позволяет вносить мутации в ДНК любых типов клеток в мозге, включая нейроны, астроциты и клетки микроглии. Чтобы продемонстрировать перспективность подхода для лечения нейроспецифичных заболеваний, авторы направили «золотую» CRISPR-систему в мозг аутичных мышей с синдромом хрупкой X-хромосомы и частично выключили ген глутаматного рецептора mGluR5, в результате чего симптомы заболевания у животных ослабли. Работа опубликована в Nature Biomedical Engineering.
Системы редактирования генома рассматриваются как перспективное средство исправления мутаций в геноме не только клеток и эмбрионов, но и взрослых организмов. Мы рассказывали, к примеру, что в прошлом году систему редактирования при помощи нуклеазы с «цинковыми пальцами» впервые испробовали на взрослом человеке с недостаточностью одного из печеночных ферментов (результаты этого эксперимента, который считается первой фазой зарегистрированного клинического испытания, включающего еще восемь участников, правда, пока не обнародованы). Среди прочих, на модельных животных отрабатываются подходы к терапии генетических заболеваний, связанных с нарушениями работы мозга. В этом случае компоненты системы редактирования можно целенаправленно локализовать в мозге.
Ранее ученые показали возможность доставлять компоненты системы редактирования генома CRISPR-Cas9 в мозг взрослых мышей при помощи адено-ассоциированного вируса, и с ее помощью отключили в нейронах сразу несколько генов. Однако использование вирусных частиц может вызвать иммунный ответ в организме, кроме того постоянная экспрессия компонентов системы редактирования может оказаться токсичной. По этим причинам исследователи из университета Техаса (США) и калифорнийской компании GenEdit выбрали в качестве средства доставки золотые наночастицы, к которым при помощи олигонуклеотидов «пришили» комплекс белка Cas9 или его аналога Cpf1 с направляющей РНК. Эта система доставки под названием CRISPR-Gold была опубликована учеными годом ранее и использовалась для редактирования ДНК в мышцах в качестве терапии миодистрофии Дюшена.
По итогам экспериментов авторы работы заключили, что система доставки CRISPR-Gold эффективно работает в мозге, нетоксична и хорошо подходит для выключения отдельных генов или вырезания повторов в ДНК, накопление которых лежит в основе некоторых заболеваний, таких как болезнь Хантингтона или атаксия Фредрейха. Мы ранее рассказывали, что для прочтения РНК-полимеразой участков со множеством повторов в таких случаях ученые предлагали использовать синтетические ДНК-связывающие молекулы.
Читайте также реальную историю жизни с аутизмом.
