CRISPR/Cas9 затормозила прогресс бокового амиотрофического склероза у мышей

  • 22 декабря, 2017
    0 Comments

    Ученые с помощью технологии редактирования генома CRISPR/Cas9 сумели в эксперименте на мышах задержать развитие симптомов неизлечимого нейродегенеративного заболевания — бокового амиотрофического склероза (болезнь Лу Герига) и улучшить выживаемость животных на 25 процентов. О результатах исследования говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

    Боковой амиотрофический склероз (БАС, ALS) разрушает двигательные нейроны, что приводит к прогрессирующей мышечной слабости, дегенерации мышц, и, в конечном итоге, к параличу и смерти в течение трех-пяти лет после возникновения симптомов. Известны только два случая, когда течение болезни стабилизировалось — так произошло с физиком Стивеном Хокингом и гитаристом Джейсоном Беккером.

    Лекарства позволяют отсрочить летальный исход, но лишь на несколько месяцев. В пяти-десяти процентах случаев болезнь наследуемая, и часть таких случаев (от 12 до 20 процентов) связывают с мутациями в гене SOD1. Поскольку известен конкретный ген-«виновник», с помощью технологии CRISPR/Cas9 можно попытаться его «починить». Группа ученых из университета Беркли решила пойти дальше, и под руководством Дэвида Шеффера (David Schaffer) решила испытать CRISPR/Cas9 на модельных животных, мышах с БАС, нарушив экспрессию SOD1 в их спинном мозге.

    Анализ лизатов (продуктов распада клеточных мембран) спинного мозга выявил трехкратное снижение мутантных белков в поясничном регионе у мышей, пролеченных с помощью CRISPR (P = 0.001), и их снижение в 2,5 раза в грудной области (P < 0.05). Однако в шейном отделе спинного мозга разница оказалась не значимой (P > 0.5). Глубокое секвенирование позволило обнаружить инсерции и делеции нуклеотидов (то есть мутации ДНК, изменения ее последовательности) трансгена hSOD1: их оказалось в семь раз больше в поясничной (P = 0.01) и в 14 раз больше в грудном отделе спинного мозга (P < 0.05) в группе CRISPR по сравнению с контролем. Разница в шейном отделе также оказалось не значимой (P > 0.05).

     

    Что касается терапевтических эффектов, начало болезни (оно отсчитывалось по достижению животным максимального веса) наступило на 33 дня позже в экспериментальной группе, и варьировалось от 119 до 133 дней у обработанных животных по сравнению с 77 до 98 днями в контрольной группе (P = 0.0001). Средняя выживаемость увеличивалась на 28-30 дней у обработанных мышей, и варьировала от 142 до 167 дней жизни у обработанных животных по сравнению с 114 до 136 дней у контрольных животных (Р < 0,0001). Животные из группы CRISPR дольше держали здоровый вес, и оказались более активными, чем их «коллеги» из группы контроля (P < 0.0001), это выражалось в количестве витков колеса, в котором бегали грызуны. Кроме того, у грызунов оказалось на 50 процентов больше моторных нейронов, по сравнению с группой контроля.

    Таким образом, действие CRISPR/Cas9 привело к снижению в спинном мозге белка, кодируемого мутантным геном SOD1, а это способствовало выживаемости моторных нейронов, и положительному терапевтическому исходу. Прогресс болезни, однако, не замедлился, и ученые связывают это с действием астроцитов, которые избирательно убивают моторные нейроны, и на которые редактирование генов, судя по всему, действует недостаточно.

    ПодробнееАнна Зинина https://nplus1.ru/news/2017/12/21/crispr-als

  • Экспертная колонка

    27 марта 2017

    Термин «стволовые клетки» придумал русский ученый А.А. Максимов еще в начале прошлого века, исследуя процесс кроветворения, затем А.Я. Фриденштейн доказал наличие других, не только кроветворных стволовых клеток. С тех пор мировая наука существенно продвинулась в изучении этого вопроса.

    Сегодня известно, что стволовые клетки являются основой самоподдержания и обновления организма человека. Установлено, что они входят в состав не только костного мозга, но и соматических и висцеральных тканей нашего организма. С различной степенью регулярности эти клетки обновляются, тем самым поддерживая здоровье человека на должном уровне.

    Некоторые клетки организма обновляются раз в две недели, а другие – раз в год, третьи – не обновляются совсем (например, нейроны), однако возраст и болезни уменьшают их количество. Таким образом, резерв стволовых клеток, «перезагружающих» и «ремонтирующих» наш организм истощается. Стало очевидно, что нужно повышать их потенциал, для чего можно, например, изымать стволовые клетки из организма, приумножать их в сотни, тысячи раз и вводить обратно. Кроме того, ученые с помощью стволовых клеток научились выращивать ткани и некоторые органы.

    Однако академик считает, что это не решит проблемы, потому что благодаря развитию медицины продолжительность жизни человека растет с каждым годом. Это может приводить к тому, что будет появляться все больше пациентов, которые будут нуждаться в органах для трансплантации: сердце, почках, печени, легких.

    Решение проблемы и логичное развитие регенеративной медицины он видит не в том, чтобы искусственно вырастить орган и подсадить его человеку (своего рода «паллиативное решение проблемы»), но научиться контролировать обновление клеток и программировать эту регенерацию внутри человеческого организма.

  • Видео недели

    За последние десятилетия Регенеративная медицина бурно эволюционировала, вовлекая и объединяя новые достижения в области молекулярной медицины, клеточных технологий, геномного инжиниринга и 3D принтинга, разнообразив арсенал инструментов в клинической практике. Новая эра Регенеративной медицины способствует повышению качества жизни за счет таргентной терапии и появления искусственных тканеинженерных конструкций. Кроме того, активно тестируются нанороботы, которые были бы способны выполнять in vivo манипуляции.

  • Twitter лента