Подальший розвиток генних ножиць Генетична модифікація запобігає ожирінню у мишей
(Фото: picture альянс/ZB) ×
(Фото: picture альянс/ZB)
Використання генних ножиць Crispr є суперечливим. Використовуючи подібний метод, дослідники тепер можуть запобігти ожирінню у мишей. Гени не вирізаються, а вмикаються або вимикаються.
Подальшим розвитком ножиць гена Crispr американські дослідники запобігли розвитку ожиріння у мишей. На відміну від оригінального методу, Crispr-a не розрізає генетичний матеріал, а лише змінює активність цільових генів. Цей метод також може бути використаний при численних інших захворюваннях, які, як і деякі форми ожиріння, засновані на недостатній активності певних генів, пишуть дослідники в журналі "Science".
"Дослідження слід розуміти як техніко-економічне обгрунтування, яке показує, що метод ефективно працює на мишах для регулювання активності генів", - пояснює Леннарт Рандау з Інституту наземної мікробіології Макса Планка в Марбурзі, який не бере участі у дослідженні. було. "Однак нереально припустити, що він буде використовуватися для лікування ожиріння у людей".
Можливості генних ножиць
За допомогою генних ножиць Crispr/Cas9 можна націлити цільові ділянки геному. Подвійний ланцюг ДНК розрізається і генетична інформація змінюється під час подальшого відновлення. У медичній галузі експерти сподіваються, що дефектні гени, наприклад, можна вимкнути і вилікувати захворювання на їх основі. Процес апробований у багатьох лабораторіях. Однак залишається вирішити численні методологічні проблеми, і на питання щодо безпеки процедури слід відповісти, перш ніж її можна буде регулярно застосовувати у людей.
Удосконалений метод, який використовують дослідники, що працюють з Навнеет Матару з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско, використовує систему пошуку, відому за традиційним методом Кріспр, за допомогою якої можна націлити конкретну область генетичного матеріалу. Потім генетичний матеріал не ріжуть - CRISPR «ножиці» замінюються на своєрідний блок управління. Це підвищує активність відповідного гена - звідси і назва Crispr-a для "активації Crispr". Ідея: У випадках, коли одна з двох існуючих копій гена не працює, активність інтактного варіанту може бути збільшена. Таким чином компенсується втрата дефектного варіанту.
Гени для голоду та ситості контролюються
У двох незалежних серіях експериментів дослідники націлили гени на мозок мишей, які були пов'язані з розвитком ожиріння, SIM1 та MC4R. Ці гени, крім усього іншого, регулюють почуття голоду та ситості. Одна з двох генних копій була дефектною у кожного з тварин. В результаті вони харчуються неконтрольовано і стають надзвичайно надмірними. У людини теж ці гени частково беруть участь у розвитку ожиріння. За словами дослідників, до 5 відсотків усіх людей з надмірною вагою мають мутацію гена MC4R.
Мишам робили одну ін'єкцію інструментами Crispr-a, коли їм було чотири тижні і до того, як вони стали товстими. "Результати були драматичними", - говорить Матару, згідно із заявою її університету. Миші підтримували нормальну масу тіла протягом тривалого періоду. Неліковані тварини були різними: "Миші, які не отримували ін'єкцій Crispr-a, не могли перестати їсти. Вони почали набирати вагу у віці шести тижнів, і до десяти тижнів вони страждали ожирінням при нормальному харчуванні".
"Хоча це дослідження зосереджено на ожирінні, ми вважаємо, що нашу систему можна використовувати в інших ситуаціях, коли наявність лише однієї копії гена викликає захворювання", - сказав директор дослідження Надав Ахітув з Каліфорнійського університету. "Наш метод має надзвичайний терапевтичний потенціал для численних захворювань, і ми показуємо, що можемо досягти успіху без редагування геному". В якості прикладів дослідники наводять серповидноклітинну анемію або м’язову дистрофію Дюшенна. І Ахітув, і Матару мають інтереси або засновників у компаніях з генної терапії,
В принципі, представлений метод також може бути використаний у людей, каже німецький дослідник Crispr Рандау. Однак воно все ще потребує подальших досліджень. "Наприклад, було б цікаво подивитися, як довго компоненти Crispr діють у клітинах і як довго зберігається ефект". Інше, поки що не отримане відповіді, стосується форми управління. Інструменти Crispr вводили безпосередньо в мозок мишей через отвір у черепі - метод, який, як видається, не є практичним для лікування ожиріння у людей.