"Ножницы для ДНК": Ученые разработали передовую методику генной терапии генетических заболеваний

Тяжелые комбинированные иммунодефициты (ТКИД) - это группа опасных для жизни первичных иммунодефицитов, вызванных генетическими мутациями, нарушающими развитие Т-клеток.

Традиционное лечение больных СКИД включает трансплантацию стволовых клеток, однако поиск совместимых доноров и возможные осложнения представляют значительные трудности. Однако новый метод генной терапии с использованием технологии CRISPR-Cas9 под названием GE x HDR 2.0, разработанный учеными Бар-Иланского университета, дает надежду на лечение таких генетических заболеваний, как SCID.

Перспективы редактирования генома

Редактирование генома, в частности с использованием технологии CRISPR-Cas9, стало принципиально новым решением проблемы генетических заболеваний. Это передовое исследование в области генной терапии позволяет осуществлять точное редактирование генов путем создания специфических двунитевых разрывов в ДНК. Процесс восстановления может как нарушать, так и исправлять конкретные гены, что позволяет воздействовать практически на любой ген в геноме. Эта разработка открывает возможности для терапевтического воздействия на широкий спектр генетических заболеваний.

Потенциал и проблемы CRISPR-Cas9 HDR

Редактирование генов с помощью гомологий CRISPR-Cas9 с направленной репарацией (HDR) открывает возможности для точной вставки генов. В некоторых подтипах SCID традиционное HDR-редактирование генов с помощью CRISPR-Cas9 может стать альтернативой трансплантации стволовых клеток. Однако она сопряжена с определенными рисками, особенно в таких случаях, как RAG2-SCID, когда может возникнуть неконтролируемая активность нуклеазы и вредные структурные изменения.

GE x HDR 2.0: Стратегия поиска и замены

Для решения этих проблем исследователи из Университета Бар-Илан предлагают новую стратегию замены, получившую название GE x HDR 2.0: Find and Replace. Этот подход сочетает CRISPR-Cas9-опосредованное редактирование генома с рекомбинантными адено-ассоциированными векторами-донорами ДНК серотипа 6 (rAAV6) для точной замены кодирующей последовательности гена RAG2 с сохранением регуляторных элементов. Эта стратегия может быть применена и к другим генам с "горячими точками" мутаций, вызывающих заболевания.

Доктор Аял Хендель (Ayal Hendel) из факультета наук о жизни университета Бар-Илан (Goodman) объясняет суть инновационной технологии. Он говорит: "Наша инновация основывается на важнейшей идее: для эффективного запуска HDR-редактирования генов с помощью CRISPR-Cas9 с целью точной замены кодирующей последовательности необходимо отделить дистальное гомологичное плечо от сайта расщепления и выровнять его с последовательностью, расположенной непосредственно ниже сегмента, требующего замены".

Новаторская методика предусматривает замену целых кодирующих последовательностей или экзонов с сохранением важнейших регуляторных элементов. Это дает надежду пациентам с RAG2-SCID и открывает перспективы для лечения других генетических заболеваний.