PNAS: новая генная терапия отключает третью хромосому у людей с синдромом Дауна
Американские молекулярные биологи создали модифицированную версию геномного редактора CRISPR/Cas для отключения лишней копии 21-й хромосомы у людей с синдромом Дауна. Это достигается с помощью специфической РНК-последовательности, что было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Синдром Дауна возникает из-за наличия трех копий 21-й хромосомы вместо двух, что нарушает работу около 500 генов и экспрессию десятков РНК-молекул. Традиционные методы точечной коррекции генов оказываются неэффективными для таких комплексных генетических аномалий. Поэтому ученые активно исследуют способы полного отключения избыточной хромосомы.
Для этого они используют последовательность XIST, которая обычно подавляет экспрессию одной из двух копий женской X-хромосомы в эмбриональном развитии. Предыдущие попытки интегрировать XIST в 21-ю хромосому были неудачными из-за ее большой длины.
Новая версия CRISPR/Cas позволяет вставлять в хромосому одну спираль ДНК вместо двух. Это значительно повысило эффективность отключения лишней хромосомы: положительный результат достигается примерно в 40% случаев, в то время как ранее этот показатель колебался от 1% до 8%. Также были улучшены функциональные характеристики Cas9-нуклеаз.
Нормализация генетической экспрессии в стволовых клетках пациентов с синдромом Дауна открывает возможности для доклинических испытаний генной терапии на животных моделях.
О синдроме Дауна
Синдром Дауна — самая распространенная генетическая аномалия, связанная с умственной отсталостью и другими неврологическими нарушениями. Заболевание вызвано трисомией по 21-й хромосоме, что приводит к дисбалансу в экспрессии генов, влияющих на развитие мозга, и вызывает когнитивные дефициты с детства.
Кроме того, синдром Дауна связан с рядом соматических изменений. У людей с этим синдромом снижена предрасположенность к злокачественным опухолям, но они чаще страдают от лейкемии, особенно от острого миелоидного лейкоза — одной из самых агрессивных форм рака крови.