Управление генами обратило вспять мышечную дистрофию

Специальная молекула прикрепляется к нужному участку ДНК и регулирует работу гена, не изменяя его структуры.

Иллюстрация Pixabay.

Чтобы вернуть животным, обездвиженным тяжёлым заболеванием, возможность снова двигаться, учёные изменили работу их ДНК. Поясним, что люди по мере прогрессирования подобного недуга постепенно теряют возможность не только передвигать ногами, например, но и просто дышать. То есть болезнь поражает все мышцы тела.

Важное достижение в борьбе с подобными состояниями описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature.

Мышечная дистрофия типа 1А – это тяжёлое наследственное заболевание. Оно вызвано мутациями в гене под названием Lama2.

Этот ген управляет выработкой нескольких белков, из которых особенно важен ламинин-2. Эти белки необходимы для роста мышечной ткани и выработки миелина – вещества, изолирующего нервные волокна друг от друга. Из-за мутаций в гене Lama2 мускулы пациента постепенно ослабевают, нарушается и нормальная работа нервной системы. В конечном счёте это ведёт к тяжёлой инвалидности и смерти.

К счастью, время, когда медицина пасовала перед генетическим заболеваниями, проходит. Даже у взрослого пациента можно отредактировать ген или отрегулировать его работу. Для этого существует генная терапия.

Суть метода в том, что в организм больного запускается специальный вирус. Проникая в каждую клетку, он меняет либо структуру гена, либо уровень его экспрессии (своего рода интенсивность работы).

Но Lama2 – большой и сложный ген, на который крайне трудно воздействовать подобным образом. Поэтому авторы нового исследования выбрали в качестве цели родственный ему ген Lama1.

Lama1 кодирует белок ламинин-α1. Последний, как и ламинин-2, способствует росту мышечных волокон и выработке миелина. По мысли авторов, избыток одного белка должен скомпенсировать нехватку другого.

Собственно, биологи не стали редактировать ген Lama1. Вместо этого они добились его сверхэкспрессии, то есть усиленной выработки соответствующего белка. Для этого авторы использовали систему активации dCas9. "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали об этой технологии.

Вкратце напомним, что белок dCas9 – "родственник" знаменитого Cas9, который разрезает ДНК в стандартной методике редактирования генов CRISPR/Cas9. Но сам dCas9 на подобную "хирургию" не способен. Зато, присоединив к нему особые молекулы, можно сделать активатор для нужного гена. Найдя нужное место в ДНК и прикрепившись к нему, такой "стимулятор" вызовет усиленную экспрессию гена.

"Стахановская" работа Lama1 помогла мышам. Как отмечает издание MedicalXpress, у животных наблюдалось уменьшение фиброза и разрастание мышечных волокон. Это уменьшало симптомы дистрофии. Наблюдалось и увеличение скорости нервных импульсов – признак того, что у грызунов начало восстанавливаться миелиновое покрытие нервных волокон. А в некоторых случаях уже обездвиженные болезнью мыши начали вставать и двигаться.

Разумеется, требуются дополнительные исследования, чтобы убедиться, что такой метод лечения безопасен. После этого медики смогут перейти к испытаниям на людях.

К слову, ранее "Вести.Наука" писали о том, как генная терапия восстановила иммунитет у детей с редким иммунодефицитом, вылечила гемофилию А и вернула слух глухим грызунам.