Исследование на мышах показало потенциал редактирования генов для лечения митохондриальных заболеваний
Ученые из Кембриджского университета показали, что можно модифицировать митохондриальный геном у живых мышей. Это открывает путь к новым методам лечения неизлечимых митохондриальных заболеваний.
Проблема митохондриальной ДНК
- Митохондрии — это «энергостанции» клеток.
- Их работу кодирует митохондриальная ДНК (мтДНК), составляющая 0.1% всего генома человека и передающаяся только от матери.
- Дефекты в мтДНК приводят к серьезным, часто смертельным митохондриальным болезням, которые поражают примерно 1 из 5000 человек и в основном не поддаются лечению.
Гетероплазмия и гомоплазмия
- В каждой клетке около 1000 копий мтДНК. Болезнь проявляется, если более 60% из них дефектны.
- Клетка со смесью здоровой и дефектной мтДНК — гетероплазмична.
- Клетка, где вся мтДНК дефектна — гомоплазмична.
Новый подход: редактирование оснований
В 2018 году команда смогла удалять дефектную мтДНК в гетероплазмичных клетках, но метод не работал для гомоплазмичных.
В новом исследовании, опубликованном в Nature Communications, ученые использовали митохондриальный редактор оснований.
- Как работает: Инструмент ищет уникальную последовательность пар оснований (A, C, G, T) и изменяет конкретное основание — например, превращает C в T. Это позволяет исправлять «опечатки» в ДНК.
- Доставка: Редактор доставляется в клетки мышей через кровоток с помощью модифицированного вируса.
Испытания проводились на здоровых мышах, так как подходящих моделей болезней мтДНК пока нет. Однако работа впервые продемонстрировала возможность редактирования пар оснований в митохондриальной ДНК живого животного.
Перспективы и ограничения
- Педро Силва-Пиньейру: «В принципе, мы можем исправлять опечатки в дефектной мтДНК, создавая здоровые митохондрии».
- Существующий метод митохондриальной заместительной терапии («ЭКО от трех родителей») сложен и менее эффективен.
- Доктор Михал Минчук: «Предстоит долгий путь, но наша работа показывает потенциал будущего лечения, которое позволит ремонтировать дефектные митохондрии у детей и взрослых, минуя сложности заместительной терапии».