Новая эра редактирования генома может привести к излечению от серповидноклеточной анемии

Новый метод редактирования генома, при котором полезная естественная генетическая мутация вводится в клетки, работает путем включения спящего гена, который активен в утробе матери, но отключается у большинства людей после рождения.«Начинается захватывающая новая эра редактирования генома, теперь, когда отдельные гены в нашем обширном геноме можно точно вырезать и восстанавливать», — говорит руководитель исследования, декан науки в UNSW, профессор Мерлин Кроссли.«Наше лабораторное исследование доказывает концепцию того, что изменение всего лишь одной буквы ДНК в гене может облегчить симптомы серповидно-клеточной анемии и талассемии — наследственных заболеваний, при которых люди повреждают гемоглобин.

«Поскольку представленные нами хорошие генетические вариации уже существуют в природе, этот подход должен быть эффективным и безопасным. Однако необходимы дополнительные исследования, прежде чем его можно будет проверить на людях как возможное лекарство от серьезных заболеваний крови».Исследование профессора Кроссли, аспиранта UNSW Бика Винерта и его коллег опубликовано в журнале Nature Communications.Люди производят два разных вида гемоглобина — жизненно важную молекулу, которая поглощает кислород в легких и переносит его по всему телу.

«Во время развития в утробе матери включается ген гемоглобина плода. Он производит гемоглобин плода, который имеет высокое сродство к кислороду, что позволяет ребенку забирать кислород из крови матери», — говорит профессор Кроссли.«После нашего рождения ген гемоглобина плода отключается, а ген гемоглобина взрослого человека включается».

Мутации, влияющие на гемоглобин взрослого человека, являются одними из самых распространенных из всех генетических мутаций человека, при этом около пяти процентов населения мира несут дефектный ген гемоглобина взрослого человека.Люди, унаследовавшие два мутантных гена — один от матери и один от отца, — повредили гемоглобин и страдают от опасных для жизни заболеваний, таких как серповидноклеточная анемия и талассемия, которые требуют пожизненного лечения с помощью переливания крови и лекарств.Исследователи основали свой новый подход на том факте, что у небольшого числа людей с поврежденным гемоглобином взрослых есть дополнительная полезная мутация в гене гемоглобина плода.

«Эта хорошая мутация сохраняет ген гемоглобина плода включенным на всю жизнь и значительно снижает их симптомы», — говорит профессор Кроссли.Исследователи ввели эту однобуквенную мутацию в эритроциты человека с помощью белков редактирования генома, известных как TALEN, которые могут быть разработаны для разрезания гена в определенной точке, а также предоставления желаемого фрагмента донорской ДНК для вставки.

«Разрывы в ДНК могут быть смертельными для клеток, поэтому у них есть встроенная техника, позволяющая как можно скорее восстанавливать любые порезы, захватив любую запасную ДНК, которая кажется подходящей — так же, как вы могли бы штопать красный носок любой лишней красной шерстью. валяется », — говорит профессор Кроссли.«Мы использовали этот эффект. Когда наш белок, редактирующий геном, разрезает ДНК, клетка быстро заменяет ее донорской ДНК, которую мы также предоставили».

В команду входят исследователи из UNSW, Сиднейского университета, Мельбурнского университета, Детского исследовательского института Мердока и Стэнфордского университета.Если будет показано, что метод редактирования генома эффективно работает в стволовых клетках крови и является безопасным, он будет предлагать значительные преимущества по сравнению с другими подходами, такими как обычная генная терапия, в которой вирусы используются для переноса здоровых генов в клетку для замены дефектных. единицы.

Генетические изменения в клетках не передаются по наследству, что сильно отличает подход от недавних противоречивых китайских исследований, в которых была изменена ДНК человеческих эмбрионов.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *