Наночастицы для редактирования генов одновременно воздействуют на несколько органов
Исследователи из UT Southwestern Medical Center разработали систему доставки для редактирования генов, которая в доклинической модели редкого генетического заболевания — дефицита альфа-1-антитрипсина (AATD) — одновременно воздействовала на печень и легкие. Единичное лечение привело к значительному улучшению симптомов на несколько месяцев. Результаты, опубликованные в Nature Biotechnology, могут привести к новым методам лечения различных генетических заболеваний, затрагивающих несколько органов.
"Для лечения болезней нескольких органов может потребоваться воздействие более чем на одну область. Разработка терапевтических средств, нацеленных на несколько органов, открывает двери для реализации таких возможностей", — заявил руководитель исследования Дэниел Сигварт, профессор биомедицинской инженерии и биохимии.
В 2020 году лаборатория Сигварта представила новый подход — Selective Organ Targeting (SORT). Он использует специфические компоненты в липидных наночастицах (LNPs), которые инкапсулируют молекулы для редактирования генов, чтобы нацеливаться на определенные органы. Однако ранее система не демонстрировала возможность одновременного воздействия на несколько органов.
Для лечения таких заболеваний, как AATD, где мутация одного нуклеотида вызывает накопление токсичного белка в печени, а также поражает легкие, необходима терапия, направленная на оба органа одновременно.
Чтобы исправить причинную мутацию в обоих органах, исследователи:
- Модифицировали наночастицы SORT для доставки крупных белков для редактирования генов, необходимых для замены пораженного нуклеотида.
- Разработали новые составы для наночастиц, нацеленных на печень и легкие, чтобы повысить эффективность их доставки.
Результаты испытаний:
- В клетках печени, полученных от пациентов, новые наночастицы эффективно редактировали мутировавший ген SERPINA1.
- В мышиной модели AATD единичная доза наночастиц SORT привела к редактированию генов примерно в 40% клеток печени и 10% AT2 клеток легких (основная мишень при AATD).
- Редактирование в печени оставалось стабильным как минимум 32 недели, снижая уровень мутировавшего белка на 80%.
- Через 4 недели после лечения агрегаты токсичного белка в печени исчезли.
- Повреждающий фермент в легких, активный при AATD, был ингибирован на 89%.
Эти результаты демонстрируют, что система SORT может использоваться для лечения заболеваний нескольких органов. Дальнейшая разработка технологии в клинические терапии ведется через компанию ReCode Therapeutics.