По словам биоинженера Университета Райса Ганг Бао, ученые успешно использовали редактирование генов для восстановления от 20 до 40 процентов стволовых клеток и клеток-предшественников, взятых из периферической крови пациентов с серповидно-клеточной анемией.
Бао в сотрудничестве с Медицинским колледжем Бэйлора, Детской больницей Техаса и Стэнфордским университетом работает над поиском лекарства от наследственной болезни. Одна мутация ДНК заставляет организм вырабатывать липкие эритроциты в форме полумесяца, которые содержат аномальный гемоглобин и могут блокировать кровоток в конечностях и органах.
В своем выступлении на ежегодном собрании Американской ассоциации содействия развитию науки сегодня в Остине Бао представил результаты серии тестов, чтобы выяснить, может ли редактирование на основе CRISPR / Cas9 исправить мутацию. Его презентация была частью научной сессии под названием "Редактирование генов и человеческая идентичность: многообещающие достижения и этические проблемы."
"Серповидно-клеточная анемия вызывается единственной мутацией в гене бета-глобина (в ДНК стволовых клеток)," он сказал. "Идея состоит в том, чтобы исправить эту конкретную мутацию, и тогда стволовые клетки, у которых есть исправление, будут дифференцироваться в нормальные клетки крови, включая красные кровяные тельца. Тогда это будут здоровые клетки крови."
Лаборатория Бао в сотрудничестве с Вивьен Шихан, доцентом педиатрии и гематологии в Бэйлоре и участником программы серповидноклеток в Детском Техасе, собирала стволовые клетки и клетки-предшественники (CD34-положительные клетки) у пациентов с этим заболеванием. Затем они были отредактированы в лаборатории Бао с помощью CRISPR / Cas9 вместе с настраиваемым шаблоном, фрагментом ДНК, предназначенным для исправления мутации.
Клетки с отредактированными генами вводили в костный мозг мышей с иммунодефицитом и тестировали через 19 недель, чтобы увидеть, сколько из них сохранилось. "Скорость ремонта осталась стабильной, и это здорово," Бао сказал. Это исследование приживления было проведено в лаборатории Мэтта Портеуса, доцента педиатрии Стэнфордского университета.
Еще один важный вывод исследования заключается в том, что система CRISPR / Cas9 может вносить большие изменения в гены в клетках пациентов в дополнение к небольшим мутациям или делециям. Эти нецелевые эффекты могут вызвать болезнь.
Результаты, которые будут опубликованы в предстоящей статье, станут шагом к лечению серповидно-клеточной анемии. Препятствия на пути излечения включают оптимизацию системы CRISPR / Cas9 для устранения нецелевых эффектов, а также поиск способа дальнейшего увеличения количества генно-скорректированных стволовых клеток.
Бао отметил, что исследователи до сих пор не знают, достаточно ли восстановления целых 40 процентов клеток, чтобы вылечить пациента. "Мы хотели бы сказать: «Да»" он сказал, "но мы еще не знаем. Это то, что мы надеемся узнать из возможных клинических испытаний."
Бао – семейный профессор биоинженерии Райс Фойт.