Японские ученые исправили мутацию вызывающую наследственную нейропатию
Японские ученые разработали способ исправления мутации, вызывающей редкую наследственную нейропатию. Метод показал терапевтический эффект на мышах и клеточных моделях человека и в перспективе может использоваться при разработке лечения наследственных заболеваний двигательных нейронов.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 19 сентября /Новости науки/. Японские ученые с помощью редактирования ДНК исправили мутацию, которая вызывает редкое наследственное заболевание нервной системы. Как сообщается в пресс-релизе Центра исследований и применения iPS-клеток Киотского университета.
Исследователи изучали наследственную моторно-сенсорную нейропатию с преимущественным поражением проксимальных отделов, или HMSN-P. Это редкое заболевание связано с мутацией в гене TFG. У пациентов постепенно усиливается мышечная слабость, а со временем болезнь может затронуть мышцы, отвечающие за глотание и дыхание. Лечения, которое могло бы изменить течение болезни, пока нет.
Ученые решили не просто подавлять работу поврежденного гена, а исправить саму мутацию. Для этого они использовали адениновое редактирование оснований - метод, который позволяет заменить отдельный элемент ДНК без разрыва обеих ее цепей.
Сначала специалисты проверили несколько вариантов генетического редактора на iPS-клетках, полученных от пациента с HMSN-P. Они выбрали вариант, который наиболее эффективно и точно исправлял мутацию.
Затем метод испытали на мышах с человеческой мутацией гена TFG. У животных развивались двигательные нарушения, погибали двигательные нейроны и повреждались нервные волокна.
Систему редактирования доставляли в клетки спинного мозга с помощью аденоассоциированных вирусных векторов. После лечения ученым удалось исправить мутацию. У мышей заболевание начиналось позже, они лучше двигались, у них сохранялось больше двигательных нейронов и нервных волокон. Кроме того, они жили значительно дольше животных, которые не получали лечение.
Исследователи также изучили клетки спинного мозга и обнаружили, что после терапии снижалась активность микроглии - иммунных клеток центральной нервной системы. Работа генов, связанных с воспалением, частично возвращалась к нормальному состоянию.
Метод дополнительно проверили на трехмерных нервно-мышечных органоидах, созданных из iPS-клеток пациентов. В этих моделях накапливался измененный белок TFG и чаще погибали нервные клетки. После редактирования ДНК белковых скоплений стало меньше, а гибель нейронов снизилась.
Полученные результаты показывают, что исправление отдельных мутаций ДНК в будущем может стать основой для лечения наследственных заболеваний двигательных нейронов. Однако прежде чем применять такой подход у людей, ученым необходимо подробно проверить его безопасность.
Исследователи изучали наследственную моторно-сенсорную нейропатию с преимущественным поражением проксимальных отделов, или HMSN-P. Это редкое заболевание связано с мутацией в гене TFG. У пациентов постепенно усиливается мышечная слабость, а со временем болезнь может затронуть мышцы, отвечающие за глотание и дыхание. Лечения, которое могло бы изменить течение болезни, пока нет.
Ученые решили не просто подавлять работу поврежденного гена, а исправить саму мутацию. Для этого они использовали адениновое редактирование оснований - метод, который позволяет заменить отдельный элемент ДНК без разрыва обеих ее цепей.
Сначала специалисты проверили несколько вариантов генетического редактора на iPS-клетках, полученных от пациента с HMSN-P. Они выбрали вариант, который наиболее эффективно и точно исправлял мутацию.
Затем метод испытали на мышах с человеческой мутацией гена TFG. У животных развивались двигательные нарушения, погибали двигательные нейроны и повреждались нервные волокна.
Систему редактирования доставляли в клетки спинного мозга с помощью аденоассоциированных вирусных векторов. После лечения ученым удалось исправить мутацию. У мышей заболевание начиналось позже, они лучше двигались, у них сохранялось больше двигательных нейронов и нервных волокон. Кроме того, они жили значительно дольше животных, которые не получали лечение.
Исследователи также изучили клетки спинного мозга и обнаружили, что после терапии снижалась активность микроглии - иммунных клеток центральной нервной системы. Работа генов, связанных с воспалением, частично возвращалась к нормальному состоянию.
Метод дополнительно проверили на трехмерных нервно-мышечных органоидах, созданных из iPS-клеток пациентов. В этих моделях накапливался измененный белок TFG и чаще погибали нервные клетки. После редактирования ДНК белковых скоплений стало меньше, а гибель нейронов снизилась.
Полученные результаты показывают, что исправление отдельных мутаций ДНК в будущем может стать основой для лечения наследственных заболеваний двигательных нейронов. Однако прежде чем применять такой подход у людей, ученым необходимо подробно проверить его безопасность.
