Генератор гумки Новий підхід до лікування хронічних захворювань Інтерністи в мережі
Дослідники Геттінгена розробили новий процес генної інженерії, за допомогою якого епігенетичні зміни при хронічних захворюваннях можуть бути стерті.
Утруднене дихання, втома та затримка води - типові ознаки хронічної серцевої недостатності або ниркової недостатності. Симптоми часто залишаються непоміченими або сприймаються як вікові, оскільки погіршення роботи органів прогресує повільно. Причиною поступової недостатності органів при хронічних захворюваннях є так звані "епігенетичні модифікації", це подальші зміни основних будівельних блоків генетичного матеріалу клітини: певні сегменти генів стають непридатними внаслідок хімічних змін, таких як хімічне сполучення метильних груп (метилювання ДНК).
Дослідникам Центру серця Університетського медичного центру Геттінген (UMG) тепер вдалося навмисно змінити патогенну епігенетичну модифікацію на тваринній моделі (див. (Див. Nature Communications, опубліковано в мережі 29 серпня 2018 року). Проектна група "ENPP3-опосередкований метаболізм фосфатів при серцевому фіброзі" під керівництвом проф. Майкл Зейсберг, клініка нефрології та ревматології UMG, використовував те, що називають «генними ножицями», для своїх серій експериментів. Технологія CRISPR/Cas9 навколо. "Замість того, щоб прорізати ДНК, модифікована технологія означає, що частина гена тепер може бути очищена від модифікації як ластик", - повідомляє проф. Майкл Зейсберг. За допомогою цієї терапії можна виправити специфічні метилювання ДНК навіть у фібробластах, які відповідають за перебіг захворювання і які знаходяться в сполучній тканині. Оскільки фібробласти виділяють епігенетично модифіковану ДНК, епігенетичні модифікації, що спричиняють захворювання, навіть можна виявити в крові. Епігенетичні модифікації, що викликають захворювання нирок або серця, потенційно можуть бути визначені простим аналізом крові, а потім виправлені за допомогою спеціальної терапії. Цей метод представляє новий підхід до персоналізованого лікування серцевої та хронічної ниркової недостатності.
"Результати цього дослідження дають надію, що в майбутньому ми матимемо інший, ефективний метод лікування, наприклад, серцевої недостатності. Цей метод відкриває широкий спектр можливих застосувань для регулювання активності окремих генів без необхідності змінювати фактичну генетичну послідовність », - говорить проф. Герд Хасенфус, голова серцевого центру.
Метод CRISPR/Cas (CRISPR від кластерних регулярних міжрядкових коротких паліндромних повторів, Cas від асоційованих з CRISPR) використовує принцип, який допомагає бактеріям позбутися вірусних інфекцій. Білок Cas9, відомий з бактерій, націлений на будь-яке розташування ДНК із побудованим РНК-зондом і використовується там як молекулярні "ножиці": Cas9 прорізає подвійний ланцюг ДНК у цей момент і робить можливими подальші зміни в ДНК.
«Для наших цілей ми модифікували фермент Cas9 таким чином, що він все ще може зв’язувати конкретні генні сегменти, але вже не в змозі їх скоротити. Натомість модифікований фермент Cas9 тепер поєднаний із другим ферментом, Tet3, який стирає патогенну епігенетичну модифікацію та відновлює нормальний стан ”, - пояснює професор Цайсберг.
В ході дослідження вперше було доведено успішне застосування цього методу на тваринній моделі. Дослідникам вдалося продемонструвати, що цілеспрямованого деметилювання одного гена (наприклад, Rasal1) у фібробластах нирок є достатнім для полегшення перебігу ниркової недостатності. В даний час проводяться подальші випробування, щоб зробити фермент більш компактним і забезпечити його використання у пацієнтів у майбутньому.
Джерело: Університетський медичний центр Геттінген - Університет Георга-Августа