Американский стартап с помощью CRISPR отключил у биглей ген Can f 1, кодирующий основной собачий аллерген. Два щенка родились здоровыми, а их биоматериалы никак не вызывают типичной аллергической реакции.
Введение
Причины аллергии
Аллергия на собак затрагивает каждого седьмого жителя планеты и превращает любое обычное поглаживание щенка в череду мучительных симптомов: от зуда в глазах до приступов астмы. Даже специально выведенные гипоаллергенные породы часто не спасают положение. Мэтт Уокер, канадский генетик и основатель стартапа Kindred Companion Sciences, будучи ученым с тяжелой формой аллергии, годами искал способ решить генетическую проблему.
Главный виновник человеческих аллергических страданий — белок Can f 1. Он относится к группе липокалинов, который вырабатывается тканями языка собаки и попадает в слюну, а также выделяется кожными железами. Когда собака облизывается или просто теряет частички кожи, этот белок оказывается в воздухе и на мебели, и запускает агрессивный иммунный ответ у чувствительных людей. Уокер и его коллеги предположили, что если изъять этот белок из организма собаки, животное станет безопасным для аллергиков. Предыдущие опыты на грызунах показали, что отсутствие аналогичного гена никак не вредит здоровью, что дало ученым зеленый свет для работы с собаками.
CRISPR против аллергии
В своем исследовании команда применила технологию CRISPR-Cas9. Ученые работали с фибробластами — клетками соединительной ткани, взятыми у собак породы бигль. Они внесли изменение в первый участок гена Can f 1, которое полностью остановило производство аллергенного белка. При этом исследователи не добавляли в геном никакой чужеродной ДНК, а лишь скорректировали существующую инструкцию.
Самым сложным этапом стало превращение отредактированной клетки в полноценный живой организм. Для этого биологи использовали метод переноса ядра соматической клетки, при котором ядро из подготовленного фибробласта помещают в яйцеклетку, лишенную собственной ДНК. Полученные таким образом эмбрионы пересадили суррогатной матери. В результате в сентябре 2024 года на свет появились два абсолютно здоровых щенка бигля: Альфи и Бейли. Эти собаки стали первыми в истории генетически модифицированными щенками, у которых полностью отсутствует основной фактор собачьей аллергии.
Анализ слюны и перхоти Альфи и Бейли показал полное отсутствие белка Can f 1. Для сравнения ученые взяли образцы у обычных пуделей и золотистых дудлей, которые считаются безопасными породами, и в их выделениях уровень аллергена оказался значительно выше. Когда Уокер провел кожные тесты на добровольцах с сильной аллергией, их иммунная система реагировала на обычных собак, но оставалась спокойной при контакте с материалами Альфи и Бейли. Даже собственная сильная аллергия Мэтта никак не проявила себя рядом с Бейли.
Руководитель исследования Мэтт Уокер, страдающий аллергией на собак, не испытывает симптомов рядом с Бейли (Источник: AP photo)
Судьба собак и перспективы
Сейчас Альфи и Бейли уже почти два года, они ведут обычную собачью жизнь под присмотром создателей стартапа. Их физическое развитие, темпы роста и поведение ничем не отличаются от сверстников. Это подтверждает теорию о том, что белок Can f 1 не является жизненно важным для самих собак, хотя и доставляет столько проблем людям.
Ученые доказали, что радикальное снижение аллергенности животных возможно без вреда для их благополучия. Это открывает путь к созданию не только домашних любимцев, но и служебных собак-поводырей для тех людей, которые раньше не могли даже находиться в одном помещении с животным.