Исследователи США отключили ген в клетках печени мыши, связанный с холестерином, с помощью нанотехнологий и мощного инструмента для редактирования генов CRISPR-Cas9. Разработка поможет в создании новых способов коррекции генов, отвечающих за взаимосвязь высокого уровня холестерина и заболеваний печени.
«Мы показали, что можем сделать наночастицу, подходящую для постоянного и конкретного редактирования ДНК в печени взрослого животного», - сказал автор исследования Даниэль Андерсон, профессор Массачусетского технологического института.
В планах ученых – разработка постоянного редактирования генов, таких как PCSK9 - гена, регулирующего холестерин, который уже является целью двух препаратов, сделанных биотехнологическими компаниями Regeneron Pharmaceuticals и Amgen.
В исследовании ученые пытались разработать безопасный и эффективный способ доставки компонентов, необходимых для CRISPR-Cas9. Его принцип работы похож на молекулярные ножницы, которые могут выборочно урезать дефектные гены и заменять их новыми участками ДНК.
Система состоит из ДНК-режущего фермента под названием Cas9 и участка РНК, который направляет режущий фермент в правильное место в геноме. До сегодняшнего дня большинство исследовательских команд использовали вирусы для доставки CRISPR в клетки. Однако их метод ограничен, потому что иммунная система может развить антитела к вводимым вирусам.
Чтобы преодолеть эту проблему, команда Даниэля Андерсона химически модифицировала компоненты CRISPR, чтобы защитить их от ферментов в организме, которые могут им навредить. Затем они вставляли этот материал в наноразмерные жировые частицы и вводили их в мышей, где они проникали в клетки печени.
В экспериментах, направленных на ген PCSK9, система оказалась очень эффективной. Более чем в 80% клеток печени ген был устранен. Белок PCSK9, полученный этим геном, не обнаруживался у обработанных мышей, которые также имели 35% снижение общего холестерина, сообщают исследователи.
Высокий уровень холестерина может закупоривать артерии, вызывая снижение кровотока, что может привести к сердечному приступу или инсульту.
В настоящее время команда работает над выявлением других заболеваний печени, которые могут извлечь выгоду из этого подхода, и уточнения методики использования среди пациентов.