Цинковые пальцы редактора ДНК

Наука и технологии
«Эксперт» №27 (761) 11 июля 2011

Американские ученые в журнале Nature сообщили об успешном редактировании мышиного генома: им удалось точно исправить геномную поломку, которая приводила к гемофилии.

Эйфория, возникшая после прочтения геномов многих организмов, достаточно быстро сменилась досадой по поводу невозможности применить новые знания в практической медицине. Ученые пытались и раньше на клетках или животных моделях с генетическими заболеваниями заниматься починкой ДНК путем доставки в геном правильно работающего гена взамен гена с мутациями. Камнем преткновения была точная доставка: ген встраивался, где ему заблагорассудится, при этом он мог вызвать сбои в работе генома, что привело бы к какому-то другому заболеванию.

Группа ученых Медицинского института Говарда Хьюза, Центра клеточной и молекулярной терапии и отделения гематологии детской больницы Филадельфии в сотрудничестве с компанией Sangamo Biosciences, Inc. провели исследования на мышах, превращенных с помощью генной инженерии в модели с человеческой гемофилией. Из-за поломки в соответствующем гене у них не вырабатывался белок — один из факторов свертывания крови. Поэтому в организм нужно было доставить «правильный» ген. Он был прикреплен к одному из вирусов, которые часто используются генными инженерами. Однако для точной доставки в нужное место генома к другому вирусу был прикреплен фермент, который разрезает ДНК в том месте, куда должен встроиться правильный ген. Эти разрезающие ферменты специалисты еще называют цинковыми пальцами.

В результате экспериментов в организме мышей, которым вводили вирусы с правильными генами и «цинковыми пальцами», начинали вырабатываться белки — факторы свертывания крови, а в контрольной группе — нет. Этот эффект ученые отслеживали на протяжении восьми месяцев, после чего сочли эксперимент удачным. Руководитель группы гематолог и специалист в области генной инженерии Кэтрин Хай сказала, что довольна результатами опытов, которые смогли подтвердить концепцию редактирования генома непосредственно в организме животного и дали стабильные клинически значимые результаты.

Это вдохновляет на продолжение исследований, необходимых для того, чтобы потом технологию можно было бы использовать на людях, больных не только гемофилией, но и другими генетическими заболеваниями. Сейчас пациентам, в частности с гемофилией, приходится часто вводить довольно дорогие свертывающие белки. Проблема заключается еще и в том, что эти белки вызывают выработку антител, которые постепенно сводят на нет данный метод лечения.