Исследование было опубликовано в Scientific Reports и знаменует собой первый случай, когда исследователи заменили дефектный ген, связанный с сенсорным заболеванием, в стволовых клетках, полученных из ткани пациента.«Наше видение состоит в том, чтобы разработать индивидуальный подход к лечению глазных болезней», — говорит Стивен Цанг, доктор медицинских наук, доцент кафедры офтальмологии и доцент кафедры патологии Ласло З. Бито. Клеточная биология в CUMC и один из старших авторов исследования. «Нам еще предстоит пройти долгий путь, но мы считаем, что первым терапевтическим применением CRISPR будет лечение глазных болезней.
Здесь мы продемонстрировали, что первые шаги осуществимы».В ходе исследования ученые создали стволовые клетки из образца кожи, взятого у пациента с пигментным ретинитом. Поскольку стволовые клетки, полученные от пациентов, все еще несли вызывающую болезнь мутацию, команды использовали CRISPR для восстановления дефектного гена. Стволовые клетки потенциально могут быть преобразованы в здоровые клетки сетчатки и трансплантированы обратно тому же пациенту для лечения потери зрения.
«Х-сцепленная форма пигментного ретинита — идеальный кандидат для подхода точной медицины, потому что на общую мутацию приходится 90% случаев», — объясняет Цанг. Используя CRISPR, который легко адаптируется к различным последовательностям ДНК и позволяет быстро и точно редактировать, ученые могут брать собственные клетки пациента и производить точечный ремонт, специфичный для генома этого человека.Поскольку исправления производятся в клетках, полученных из собственной ткани пациента, врачи могут повторно трансплантировать клетки, не опасаясь отторжения иммунной системой.
Предыдущие клинические испытания показали, что создание клеток сетчатки из эмбриональных стволовых клеток и их использование для трансплантации является безопасной и потенциально эффективной процедурой.В этой статье исследователи нацелены на один из наиболее распространенных вариантов пигментного ретинита, который вызывается единственной ошибкой в ??гене под названием RGPR. Состав RGPR, который содержит множество повторов и прочно связывающихся пар нуклеотидов, затрудняет редактирование этого гена.
Исследователи говорят, что предварительный успех RGPR является многообещающим для лечения других форм состояния, вызванного мутациями в других генах.Текущее лечение пигментного ретинита, рекомендованное Национальными институтами здравоохранения, — потребление высоких доз витамина А — замедляет потерю зрения, но не лечит болезнь.Другие виды генной терапии пигментного ретинита в настоящее время проходят клинические испытания. В отличие от методов на основе CRISPR, эти методы лечения вводят участки ДНК, которые дополняют часть активности дефектного гена, но не исправляют непосредственно исходную мутацию.
Последующие исследования показали, что любые улучшения зрения от этих методов лечения с помощью генных добавок со временем ослабевают.Подход точной медицины на основе CRISPR к лечению пигментного ретинита может улучшить существующие методы лечения и восстановить зрение пациента, поскольку CRISPR с его высокой точностью может исправить фундаментальный генетический дефект, ответственный за заболевание.
Однако технология CRISPR еще не одобрена для использования на людях.Недавно другая группа использовала CRISPR для устранения вызывающей заболевание мутации у крыс с пигментным ретинитом. Это исследование намекает на перспективу терапевтического использования CRISPR у людей, и группы CUMC и Айовы в настоящее время работают над тем, чтобы показать, что этот метод не вносит никаких непреднамеренных генетических модификаций в человеческие клетки и что исправленные клетки безопасны для трансплантации.
Цанг и его коллеги считают, что первым клиническим применением CRISPR может быть лечение глазных болезней, потому что по сравнению с другими частями тела, глаз легко доступен для хирургии, легко воспринимает новую ткань и может подвергаться неинвазивному мониторингу.