Новый метод доставки наночастиц нацелен на мутации серповидноклеточной анемии в костном мозге

Текущие генетические терапии для лечения серповидноклеточной анемии сложны, требуют много времени и иногда связаны с серьезными побочными эффектами, такими как бесплодие или рак крови. Чтобы решить эти проблемы, исследователи из Университета Джонса Хопкинса разработали специальные наночастицы, которые могут доставлять генную терапию прямо к различным типам клеток в костном мозге для коррекции вызывающих болезнь мутаций.

«Этот подход генного редактирования позволит пациентам получать лекарство через переливание», — сказал ведущий автор исследования Сизен Лянь, ассистент-исследователь из Института нанобиотехнологии Школы инженерии Университета Джонса Хопкинса и Медицинской школы того же университета.

«Это позволяет избежать длительного, сложного процесса многих современных генетических терапий, снижая нагрузку на пациентов и систему здравоохранения и минимизируя побочные эффекты лечения».

Их результаты опубликованы в Nature Nanotechnology.

Исследовательская группа, в которую вошли ученые из Медицинского центра Юго-Западного Техасского университета, Детской исследовательской больницы Сент-Джуд, Гарвардского университета и Медицинской школы Джонса Хопкинса, использовала методы генного редактирования CRISPR/Cas и base editing на мышиной модели серповидноклеточной анемии, чтобы активировать форму гемоглобина и исправить мутацию. Команда также обнаружила, что этот подход эффективен для нацеливания на клетки лейкемии.

«Одна из проблем, с которой мы столкнулись, заключается в том, что популяция стволовых клеток очень мала; только 0,1% клеток в костном мозге являются стволовыми. Они также защищены в микроокружении, которое может препятствовать доставке лекарств из кровотока», — сказал Лянь.

Команда решила эту проблему, добавив специальную жировую молекулу в свои крошечные частицы-носители. Эта новая молекула помогла частицам найти и прочно прикрепиться к стволовым клеткам, доставив важную генную терапию.

Следующим шагом команды является оптимизация этой технологии на гуманизированной животной модели, которая может лучше имитировать клинические сценарии, поскольку в настоящее время они работают исключительно с клетками крови и компонентами грызунов. Гуманизированные животные модели генетически модифицированы для экспрессии человеческих генов, клеток и белков, что позволяет исследователям изучать человеческие болезни в живой системе, максимально приближенной к человеческой.

«Наш подход обещает помочь пациентам избежать инвазивных процедур лечения, что значительно снизит побочные эффекты, связанные с раком крови, поскольку не происходит случайной вставки генов в гены пациента. Мы нацелены на конкретный ген, вызывающий болезнь, и всё», — сказал Лянь. «Единственный способ вылечить такие генетические заболевания — это исправить генетическую мутацию в популяциях стволовых клеток».