Молекулярните ножици CRISPR имат потенциала да революционизират лечението на генетични заболявания. Това е така, защото те могат да се използват за коригиране на специфични дефектни участъци от генома.
За съжаление обаче има една уловка: при определени условия ремонтът може да доведе до нови генетични дефекти – както в случая на хроничната грануломатозна болест. Това съобщават екип изследователи и лекари от програмата за клинични изследвания ImmuGene към Университета в Цюрих (UZH).
Научната общност: Все още е рано да се позволи редактиране на човешкия геном
Хроничната грануломатозна болест е рядко наследствено заболяване, което засяга около един на 120 000 души. Болестта уврежда имунната система, което прави пациентите податливи на сериозни и дори животозастрашаващи инфекции. Причинява се от липсата на две букви, наречени бази, в ДНК последователността на гена NCF1. Тази грешка води до невъзможност за производство на ензимен комплекс, който играе важна роля в имунната защита срещу бактерии и плесени.
Инструментът CRISPR работи...
Изследователският екип успял да използва системата CRISPR, за да вмъкне липсващите букви на правилното място. Учените извършили експериментите в клетъчни култури от имунни клетки, които имали същия генетичен дефект като хората с хронична грануломатозна болест.
„Това е обещаващ резултат за използването на технологията CRISPR за коригиране на мутацията в основата на това заболяване“, казва ръководителят на екипа Джанин Райхенбах, професор по соматична генна терапия в Университетската детска болница в Цюрих и Института за регенеративна медицина.
…но за съжаление, не е идеален
Интересно е обаче, че някои от поправените клетки сега показват нови дефекти. Липсвали цели участъци от хромозомата, където бил извършен ремонтът. Причината за това е специалното генетично съзвездие на гена NCF1: той присъства три пъти на една и съща хромозома, веднъж като активен ген и два пъти под формата на псевдогени. Те имат същата последователност като дефектния NCF1 и обикновено не се използват за образуване на ензимен комплекс.
Молекулярните ножици CRISPR не могат да разграничат различните версии на гена и следователно от време на време прерязват ДНК веригата на множество места в хромозомата – в активния ген NCF1, както и в псевдогените. Когато секциите впоследствие се съединят отново, цели генни сегменти може да не са подравнени или да липсват. Медицинските последици са непредвидими и в най-лошия случай допринасят за развитието на левкемия.
„Това изисква повишено внимание при използване на технологията CRISPR в клинични условия“, казва Райхенбах.
Търси се по-безопасен метод
За да минимизира риска, екипът тества редица алтернативни подходи, включително модифицирани версии на компонентите на CRISPR. Учените също така разгледали използването на защитни елементи, които намаляват вероятността генетичните ножици да срязват хромозомата на множество места едновременно. За съжаление нито една от тези мерки не успяла да предотврати напълно нежеланите странични ефекти.
ЦРУ се интересува от възкресяването на мамути и тасманийски тигри
„Това изследване подчертава както обещаващите, така и предизвикателните аспекти на базираните на CRISPR терапии“, казва съавторът Мартин Джинек, професор в катедрата по биохимия на Университета в Цюрих. Той казва, че проучването предоставя ценна информация за разработването на терапии за редактиране на гени при хронична грануломатозна болест и други наследствени заболявания.
„Необходим е обаче по-нататъшен технологичен напредък, за да стане методът по-безопасен и по-ефективен в бъдеще.“
