Неизвестно, позволит ли инструмент редактирования генома CRISPR/Cas9 создавать супергеров, но в чем он действительно хорош, так это в быстром редактировании большого числа генов.
В исследовании, опубликованном в Cell Reports, ученые объявили, что использовали CRISPR/Cas9 для тестирования одного гена за другим в клетках иммунной системы человека — 45 генов в общем, иногда одновременно, иногда по отдельности — чтобы выявить те, которые связаны с заражением ВИЧ, который вызывает СПИД, проникая в Т-клетки.
За многие годы ученые узнали, что мутации в некоторых генах могут удерживать ВИЧ от проникновения внутрь Т-клеток (редактирование генов для создания этих защитных мутаций проходит клинические испытания). Но попытка найти лишние способы блокирования ВИЧ-инфекции никогда не будет лишней, как решили ученые из Университетов Калифорнии в Сан-Франциско.
Например, использовать CRISPR/Cas9 настолько просто, что даже небольшие лаборатории присоединились к общему веселью, получив на руки возможности, которых у них не было раньше.
Когда ученые хотят изменить гены, чтобы увидеть, как меняется защита Т-клеток против ВИЧ, им приходится создавать отдельную сборку CRISPR/Cas9 из нескольких молекул всякий раз. Поскольку это не так просто, ученые проходят через геном Т-клеток человека как муравьи, марширующие через чей-то пикник: проект, который занял бы годы с предыдущим поколением инструментов редактирования генома, занимает месяцы.
Используя хитрый способ, который изобрели эти же ученые в прошлом году, чтобы вводить CRISPR/Cas9 в клетки — подачу электричества, которая заставляет клетки открыть свои ворота — они посылали один комплекс CRISPR за другим, всего 149, в сотни тысяч Т-клеток, выделенных из крови здоровых добровольцев.
После каждого редактирования ученые под руководством Невана Крогана и Александра Марсона тестировали уже мутировавшие Т-клетки, чтобы увидеть, смогли ли они совсем защититься от ВИЧ, не дать ему проникнуть в гены Т-клеток (так размножается вирус) или совсем поддались заражению. Удалось выделить десяток генов, иссечение которых приводило к полному или частичному изолированию ВИЧ.
Есть надежда, что с помощью редактирования генома, изменив один или несколько таких генов в Т-клетках, можно будет предотвратить или победить СПИД. Современные методы терапии инфекции держат вирус в замке, но не устраняют полностью из иммунной системы пациента. Пациентам приходится принимать антиретровирусные препараты на протяжении всей оставшейся жизни.
В ходе клинических испытаний редактирования гена CCR5, Sangamo Biosciences обнаружила, что вирусная нагрузка пациентов снизилась, а в некоторых случаях оставалась низкой даже без лекарственных препаратов; в 2017 году ожидаются уточненные и обновленные результаты, как говорит представитель компании Элизабет Вольффе.
Впрочем, неизвестно, сможет ли пациентам помочь редактирование других генов, говорит Майкл Холмс, вице-президент по исследованиям Sangamo. Исследование ученых Калифорнийского университета в Сан-Франциско может помочь выявить дополнительные возможные цели ВИЧ, но CCR5 и CXCR (другой ген) пока останутся лучшими целями.
Автор: Илья Хель