"Цинковые пальцы" корригируют генные мутации in vivo

Коррекция генома в живом организме впервые продемонстрирована американскими учеными - http://echo.msk.ru/programs/granit/799586-echo/

Коррекция генома в живом организме впервые продемонстрирована американскими учеными – в результате манипуляций на уровне синтетических молекул и генов у мышей с гемофилией восстановилась свертываемость крови

Одна из разновидностей гемофилии, гемофилия В, сыгравшая роковую роль в судьбе Российской Империи, была смоделирована у подопытных мышей – подопечных Катрин Хай (Katherine High), директора Центра клеточной и молекулярной терапии при Детском Госпитале Филадельфии (Center for Cellular and Molecular Therapeutics at the Children’s Hospital of Philadelphia). У ее модельных грызунов, как и у мужчин, страдающих гемофилией (у женщин это заболевание практически не встречается), был «испорчен» ген, кодирующий определенный фактор свертываемости крови (фактор IX).

В сотрудничестве с компанией Sangamo BioSciences генетики выполнили очень важный этап генетической коррекции – удалили часть дефектного гена у живой мыши. Наряду с этим в организм подопытных животных вносился нормальный ген, качественно повысивший свертываемость крови. И это оказалось важным обстоятельством, поскольку само по себе внесение «правильного» гена не столь эффективно. О своих результатах Катрин Хай с коллегами сообщили на прошлой неделе в онлайновой версии Nature.

В этой работе был использован бурно развивающийся сейчас метод «цинковых пальцев» - так называются искусственные цинк-содержащие белки, специально сконструированные для связывания с определенной последовательностью ДНК и дополненные ферментами, расщепляющими ДНК в участке-мишени.

«Цинковые пальцы» могут эффективно корректировать генные мутации, и сейчас это показано в живом организме. По словам Нобелевского лауреата Марио Капеччи (Mario Capecchi), которые приводит в связи с публикацией в Nature сетевое издание The Scientist, результаты Катрин Хай «это значительное расширение технологии «цинковых пальцев», которое может помочь медицине».

Сконструировав «цинковые пальцы» для надрезания ДНК на одном из концов мутантного гена фактора свертываемости, ученые вносили этот «дизайнерский» белок вместе с соответствующим ферментом-нуклеазой в печень мышей, где обычно образуется фактор свертываемости независимо от того мутантный он или нормальный. Эксперименты проводились на двухдневных мышатах. И одновременно с «цинковыми пальцами» в брюшную полость этих животных на специальном векторе вносили человеческий ген (фактора IX), обеспечивающий нормальную свертываемость крови. Когда мышатам исполнилось пять недель, началось тестирование, в котором авторы установили, что уровень нужного фактора возрос с 1% у мутантных животных до 6-7% у животных, претерпевших генные модификации.

Этого, по мнению ученых, достаточно для того, чтобы кровь свертывалась за приемлемое для выживания время. В продолжение эксперимента исследователи удаляли у 10-недельных мышей часть печени, что само по себе стимулировало деление клеток этого органа.

И тогда выяснилось, что уровень фактора свертываемости не только не упал, но держался достаточно высоким до 30 недель. Однако так происходило только с теми мышами, в которых поработали «цинковые пальцы» – т.е. эффект внесения нормального гена оказался сильнее на фоне устраненного «неправильного» гена.