Новый метод доставки генной терапии с использованием альтернативного сплайсинга
Исследователи Johns Hopkins Medicine разработали метод SLED (splicing-linked expression design), который использует естественный клеточный процесс альтернативного сплайсинга messenger RNA для доставки генетических инструкций в клетки и производства недостающих белков.
Проблема существующих методов
Два основных метода доставки имеют ограничения:
- Мини-промоторы часто не обеспечивают экспрессию генов в нужном типе клеток.
- Серотип-опосредованная экспрессия генов не всегда специфично нацелена на один тип клеток и может не работать в людях после успешных тестов на животных.
Принцип работы SLED
Метод основан на картах альтернативного сплайсинга, созданных Джонатаном Лингом. Исследователи упаковали в безвредный вирус участки интронной ДНК (составляющие ~20% от паттернов сплайсинга), достаточно малые для доставки. Эти конструкции, дополненные генетическими «промоторами», активируют производство белка в клетке-мишени.
Результаты proof-of-concept исследования
- В культуре клеток: SLED системы для возбуждающих нейронов и фоторецепторов обеспечивали экспрессию белка исключительно в этих типах клеток примерно в 50% случаев (против ~5% у систем с мини-промоторами).
- В модели на мышах: Инъекция SLED пакетов мышам с ретинитом пигментозным (нефункциональный ген PRPH2) привела к продукции белка PRPH2 в фоторецепторах сетчатки.
- В культуре клеток меланомы: Доставка SLED в клетки меланомы человека с отсутствующим геном SF3B1 вызвала производство белка, приводящего к гибели этих клеток.
Перспективы
Метод SLED может найти применение при лечении нейродегенеративных заболеваний (например, болезни Альцгеймера), некоторых форм слепоты и рака. Наиболее эффективным подходом может стать комбинация SLED с другими системами доставки генов. Ведется работа над миниатюризацией интронов для включения более крупных последовательностей в SLED системы.