«РЕДАКТОР ЭПИГЕНОМА» ОСТАНОВИЛ РАЗВИТИЕ СМЕРТЕЛЬНОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ МОЗГА У МЫШЕЙ

2 июля 2024

Автор: Мария Молодова

Ученые создали технологию CHARM для отключения гена, вызывающего смертельно опасные заболевания мозга. CHARM меняет набор химических меток ДНК и подавляет активность гена, не нарушая при этом саму последовательность. Технология снизила содержание болезнетворного белка у мышей на 80%, значительно превзойдя другие подходы. В будущем открытие сможет помочь пациентам со смертельными прионными заболеваниями мозга, среди которых и один из создателей CHARM.

Введение

Прионные заболевания — это редкие, но смертельные расстройства, вызванные неправильным сворачиванием прионного белка PrP в головном мозге. Эти белки слипаются в «комки», которые убивают нейроны. Причины прионных заболеваний — таких как фатальная семейная бессонница, болезнь куру — во многом загадочны. Они возникают спонтанно, передаются по наследству или наступают в результате заражения прионами. Хотя эти заболевания пока неизлечимы, снижение уровня прионного белка останавливает их прогрессирование.

Смертельные прионные заболевания

Как работает новый «редактор эпигенома»?

Группа ученых из MIT во главе с Джонатаном Вайсманом разработала инструмент CHARM, способный «отключить» ген Prnp, который кодирует болезнетворный прионный белок. CHARM имеет ряд преимуществ над другими технологиями — в том числе основанными на CRISPR-Cas. Во-первых, CHARM достаточно мал, чтобы поместиться внутрь аденоассоциированного вируса (AAV) — средства для доставки инструмента в клетки мозга. Во-вторых, новый инструмент редактирует не геном, а эпигеном — то есть не сами гены, а их активность — что позволяет избежать повреждения ДНК. Клетка «отмечает» активные и неактивные гены с помощью специальных химических модификаций ДНК. Работая как «площадка для посадки», CHARM направляет природный, в норме содержащийся в клетке, фермент-модификатор ДНК к гену Prnp. Этот фермент вносит в ДНК специальную химическую модификацию — метилирование — и тем самым «выключает» ген. Использование именно природного, а не чужеродного для клетки фермента позволяет снизить токсические эффекты. «Единственное, что мы изменили в клетке, — это ее способность вырабатывать прионный белок», — говорит руководитель исследования Вайсман.

Исследователи ввели CHARM в мозг мышей с неправильно свернутым белком PrP и обнаружили, что уровень белка упал на 80% во всех областях мозга — этого более чем достаточно для достижения терапевтического эффекта. А после выполнения своей задачи CHARM автоматически отключается, чтобы не навредить клетке.
2. Доставка CHARM в клетки мозга
3. CHARM останавливает выработку прионного белка
4. После работы CHARM «автоматически» отключается
1. Вирусные частицы (AAV)
Ген
Ген
Ген
1
2
3
4

В поисках инновационного лекарства

В команду создателей CHARM входят Соня Валлабх и ее муж Эрик Валлабх Миникель, исследователи прионов из MIT и Гарварда. Соня унаследовала мутацию, вызывающую фатальную семейную бессоницу — заболевание, которое лишает человека сна и постепенно приводит к смерти. Пара сменила профессию, чтобы заняться изучением этого заболевания. Валлабх говорит, что CHARM вселяет в нее «огромный оптимизм». Она добавляет, что разработка лекарств обычно идет медленно, но их работа показывает, как быстро — всего за два года — можно разработать новые подходы в «правильной» команде.

CHARM также имеет потенциал для лечения других заболеваний, вызванных накоплением аномальных белков, таких как болезнь Паркинсона и Альцгеймера. Но перед внедрением инструмента в клинику требуются дальнейшие исследования. По словам Джейкоба Гоуэлла, исследователя в области эпигенетики в Университете Райса в Хьюстоне, «следующая большая задача» — это изучение работы CHARM в человеческом мозге.
Источник: [1]
ПОДЕЛИТЕСЬ В СОЦСЕТЯХ!
Мессенджеры
Отправляйте нам! Узнайте подробнее в мессенджерах или напишите нам на сайте
Задать вопрос на сайте

У ВАС ЕСТЬ МАТЕРИАЛЫ, КОТОРЫМИ ВЫ ХОТЕЛИ БЫ ПОДЕЛИТЬСЯ?

Made on
Tilda