научные исследования

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило геннотерапевтический препарат для лечения наследственной глухоты. Терапия, разработанная компанией Regeneron, нацелена на мутации в гене OTOF, который отвечает за выработку белка, необходимого для передачи звука от внутреннего уха к мозгу. Лечение представляет собой одноразовую инъекцию в ухо, которая доставляет исправленную копию гена в клетки. Подробнее о разработке терапии мы писали ранее в статье.

В клинических испытаниях терапия показала высокую эффективность. Из 12 детей с глухотой девять начали слышать настолько хорошо, что смогли отказаться от кохлеарных имплантов, то есть устройств, частично заменяющих работу уха, а у троих слух полностью восстановился. И в отличие от многих генных терапий стоимостью в миллионы долларов, новый препарат Otarmeni планируют сделать бесплатным в США.

При этом исследования продолжаются, и ученые надеются, что в будущем генная терапия позволит лечить и другие формы наследственной глухоты, хотя это потребует решения более сложных задач, например, восстановления поврежденных клеток внутреннего уха.

Источник изображения: [1]

Муковисцидоз — наследственное заболевание, вызванное мутациями в гене CFTR, что приводит к нарушению работы желез дыхательной и пищеварительной систем. И хотя для самой распространенной мутации уже есть лекарства, около 10% пациентов с более редкой «поломкой» 1717-1G>A остаются без терапии.

Исследователи из Италии разработали подход, позволяющий точечно исправлять такую мутацию с помощью редактирования оснований. Они использовали систему ABE9 — вариант CRISPR, который не разрезает ДНК, а меняет отдельные нуклеотиды. Технологию доставляли в клетки в виде оптимизированных РНК, кодирующих как сам редактор, так и направляющую РНК. В результате в экспериментах на клеточных линиях и клетках дыхательных путей пациентов удалось исправить до 30% целевых участков ДНК при минимальных нецелевых изменениях.

Работу метода подтвердили и на органоидах кишечника, выращенных из клеток пациентов. Редактирование прошло успешно, и функция белка CFTR восстанавливалась. Пока результаты получены только на клеточных моделях, и впереди испытания на животных, но подход уже обещает стать первым лечением для пациентов с муковисцидозом.

Источник изображения: [2]

Раковые опухоли могут развиваться почти во всех органах, однако в сердце они встречаются крайне редко. Первичные опухоли миокарда у людей обнаруживают менее чем в 1% вскрытий, и метастазы тоже возникают нечасто. Долгое время причина такой устойчивости сердца оставалась неясной.

Исследователи из Италии и Австрии показали, что важную роль может играть постоянное механическое напряжение, возникающее при сокращениях сердца. В экспериментах на мышах они пересаживали сердца так, чтобы те сохраняли кровоснабжение, но не сокращались, и сравнивали их с нормально работающими органами. Когда в обе группы вводили раковые клетки, в неподвижных сердцах опухоль быстро разрасталась и вытесняла здоровые ткани, тогда как в бьющихся сердцах рост опухоли был значительно слабее.

В лабораторных моделях результаты повторились: в сокращающейся сердечной ткани раковые клетки делились хуже и распространялись ограниченно, а в статичной активно увеличивались. Это говорит о том, что механические сигналы, возникающие при работе сердца, сами по себе способны подавлять рост опухолей. По данным авторов, этот эффект связан с передачей механических сигналов внутри клеток и изменением работы генов, отвечающих за деление. Результаты работы не только объясняют редкость рака сердца, но и открывают перспективы для новых подходов в лечении опухолей, основанных на механической стимуляции.

Источник изображения: [3], zsv3207/Getty

Долгое время считали, что ДНК в живых клетках всегда создается «по шаблону» — копированием другой ДНК или РНК. Однако ученые из Стэнфорда обнаружили у бактерий защитную систему DRT3, которая работает иначе. В ней один фермент синтезирует ДНК на матрице РНК, а второй, необычный фермент Drt3b, строит комплементарную цепь, используя в качестве «шаблона» собственную белковую структуру.

Так, исследователи впервые показали, что белок может напрямую задавать последовательность ДНК — это считается новым принципом в молекулярной биологии. При этом система DRT3 создает не любые последовательности, а повторяющиеся участки ДНК, и, вероятно, служит защитой от вирусов-бактериофагов, хотя точный механизм пока неясен. Предполагается, что такие молекулы могут связывать вирусные компоненты и мешать заражению. Ученые надеются адаптировать систему для создания заданных последовательностей ДНК, подобно тому как ранее на основе бактериальных механизмов защиты разработали технологию CRISPR.

Источник изображения: [4]

Гиперемезис беременных, или тяжелая форма токсикоза, часто приводит к истощению и опасно для матери и плода. Раньше это состояние считали психологическим, но сейчас известно, что оно имеет биологическую природу и связано с гормоном GDF15. При этом механизмы заболевания оставались не до конца понятными, а эффективного лечения по-прежнему нет.

Группа ученых из США провела крупнейшее генетическое исследование с участием более 470 тысяч женщин из разных популяций. Сравнив геномы пациенток с гиперемезисом и без него, исследователи выявили 10 генов, связанных с этим состоянием. Из них 4 уже были известны, включая GDF15 и его рецептор GFRAL, а остальные 6 оказались связаны с регуляцией аппетита, обменом веществ и работой мозга, что помогает точнее понять причины болезни. Полученные данные открывают возможности для более точной диагностики и новых подходов к лечению, включая профилактику. Например, ученые уже планируют клинические испытания препарата Метформин, чтобы повысить уровень GDF15 до беременности и снизить чувствительность к нему. В перспективе это поможет предотвратить развитие тяжелого токсикоза или сделать его течение менее тяжелым.

Источник изображения: [5]