Прайм-редактирование исправляет дефект иммунного расстройства в собственных стволовых клетках крови пациента

Некоторые люди рождаются с дефектом в своем генетическом материале, который препятствует нормальному функционированию их иммунной системы. У людей с заболеванием, известным как дефицит GATA2, организм не производит достаточно иммунных клеток, что повышает риск инфекций и заболеваний. Теперь исследователи из Орхусского университета продемонстрировали, что они могут исправить генетический дефект непосредственно в стволовых клетках крови пациентов.

Используя новую технику, называемую прайм-редактированием, исследователи успешно исправили часть генетического дефекта в стволовых клетках, взятых у пациента. По словам Йонаса Хольста Вольфа, постдокторанта факультета биомедицины, проводившего исследование вместе с профессором Якобом Гьемом Миккельсеном, эта техника может иметь значительные последствия для пациентов с генетическими расстройствами в будущем.

«Мы показали, что возможно исправить генетический дефект непосредственно в собственных стволовых клетках пациента. Это приближает нас на один шаг к лечению, которое устраняет основную причину болезни, а не просто лечит ее последствия».

Прайм-редактирование основано на хорошо известной технологии CRISPR, но работает иначе.

Традиционный CRISPR предполагает разрезание ДНК для внесения изменений. Это может повлиять на клетки и в некоторых случаях привести к непредвиденным изменениям в других местах генетического материала.

При прайм-редактировании ДНК не разрезается полностью. Вместо этого исследователи могут вставить небольшой фрагмент правильной ДНК в точное место дефекта. Это делает метод более точным и мягче для стволовых клеток, а также снижает риск побочных эффектов.

Пациенты с дефицитом GATA2 имеют одну нормальную копию и одну вызывающую болезнь копию затронутого гена. Это означает, что примерно половина копий генов в их стволовых клетках изначально функционирует нормально.

После редактирования генов доля нормально функционирующих копий генов увеличилась с 50% до 70%. Исследователи также наблюдали улучшение функции белка, затронутого болезнью.

«Это показывает, что нам не обязательно нужно исправлять каждую копию гена. Важно, сможем ли мы улучшить функцию клеток достаточно, чтобы это имело значение для пациента», объясняет Вольф.

Хотя исследование предполагает, что прайм-редактирование эффективно, метод еще не готов к использованию у пациентов. Следующий крупный шаг — исследователям нужно продемонстрировать, что техника может использоваться для лечения гораздо большего количества стволовых клеток, необходимых пациенту для получения собственных редактированных стволовых клеток.

Исследователям также необходимо определить, какие пациенты с иммунодефицитом получат наибольшую пользу от лечения. Некоторые пациенты с дефицитом GATA2 в настоящее время могут быть обработаны стволовыми клетками от донора, но прайм-редактирование может быть особенно важно для пациентов, у которых нет других вариантов лечения.

По словам Вольфа, прайм-редактирование также может иметь значительные последствия для пациентов с генетическими дефектами, отличными от дефицита GATA2.

«В принципе, тот же подход можно использовать для лечения других унаследованных заболеваний, при условии, что мы знаем точный генетический дефект, ответственный за них», говорит он. «Наша цель — разработать лечение, адаптированное к конкретному генетическому дефекту каждого отдельного пациента. Если нам это удастся, это может открыть новые возможности для людей с редкими унаследованными заболеваниями».