Двум группам ученых из Университета Цюриха и компании Verve Therapeutics независимо друг от друга удалось добиться значительного снижения уровня «плохого холестерина» — липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) — у подопытных макак методом редактирования генома CRISPR-Cas для выключения гена PCSK9.
Технология редактирования генома CRISPR включает в себя два подхода: применение нуклеаз (каспаз), которые способны разрывать связи между соседними нуклеотидами, и деаминаз, которые могут заменять нуклеотидную пару аденин-тимин на гуанин-цитозин. Эти ферменты в рамках технологии CRISPR получили название «редакторов нуклеотидных оснований». Преимущество использования таких редакторов — им не нужно разрушать связи между нуклеотидами и нарушать целостность двух цепочек ДНК.
Этот механизм очень интересен ученым, поскольку огромное число нежелательных мутаций, лежащих в основе заболеваний, представляют собой именно такие замены пар нуклеотидных оснований. Кроме того, точечные замены можно использовать для выключения нежелательного гена in vivo.
Успешное изменение уровней ЛПНП может стать частью терапии атеросклероза, занимающего лидирующую позицию по смертности в мире. Это большой шаг в сторону клинических исследований подобного генетического редактирования на людях и еще одно свидетельство эффективности и безопасности CRISPR технологий.
Суть эксперимента
В экспериментах по снижению уровня ЛПНП у макак ученые определили области гена PCSK9, отвечающие за правильность сплайсинга мРНК, проверили свои догадки на клеточных культурах и лабораторных мышах, а затем приступили к модификации этих регионов гена макак. Для доставки редактора к месту работы обе исследовательские группы использовали липидные наночастицы.
Результаты
Ученые из Университета Цюриха сообщили о 61% успешного редактирования у мышей и 26% у макак. При этом нецелевых мутаций не отмечалось, а повторное введение редактора не приводило к повышению процента успеха. Этот эффект, вероятно, связан с возникновением гуморального иммунного ответа.
Группа из Verve Therapeutics наблюдала почти полный нокдаун PCSK9 в печени после однократного введения липидных наночастиц. Кроме того, отмечалось снижение уровней в крови PCSK9 и холестерина липопротеинов низкой плотности примерно на 90% и примерно 60% соответственно; все эти изменения оставались стабильными в течение как минимум 8 месяцев.
