Застосування штучного активатора генів на основі каталітично неактивного білка dCas9 дозволило ефективно збільшити експресію гена ламініну в м'язах мишей, хворих м'язовою дистрофією 1А типу. Цей метод не тільки запобігла деградації м'язів у молодих тварин, але і поліпшив стан вже хворих мишей, пишуть канадські вчені в статті, опублікованій в.
Один з різновидів м'язової дистрофії MDC1A (вроджена м'язова дистрофія 1А типу) розвивається в результаті мутації в гені. Ген кодує а-ланцюг білка ламініну, який необхідний для взаємодії м'язових волокон зі шваннівськими клітинами. Ці допоміжні клітини нервової тканини беруть участь у формуванні електроізолюючої мієлінової оболонки нерва. В результаті порушення взаємодії відбувається дегенерація скелетної мускулатури і порушення її іннервації.
Лікування від цієї хвороби не існує, проте раніше вчені вже показали, що нестачу можна компенсувати додатковою експресією гена, який кодує а-ланцюг ламініну іншого типу. Введення в м'язи, однак, ускладнюється величезним розміром гена, який не дозволяє доставляти його в організм стандартним способом (у складі аденовірусу).
Співробітники дослідницького центру при дитячій лікарні в Торонто (Канада) разом з американськими колегами успішно продемонстрували на мишачій моделі захворювання, що експресію власного можна збільшити за допомогою штучного трансактиватора на основі системи CRISPR-dCas9. В результаті мутації в каталітичному домені dCas9 не здатний різати ДНК, але здатний з нею зв'язуватися в тому місці, на яке йому вкаже короткий РНК-гід (направляюча РНК). Якщо до такого білка пришити репресорний або активаторний домен, dCas9 можна перетворити на фактор транскрипції для управління експресією генів.
У цій роботі вчені вибрали «маленький» Cas9 з і зшили його з вірусним трансактиваторним доменом VP64. Штучний активатор спочатку перевірили на мишачих фібробластах і підбрали три найбільш ефективних РНК-гіда до регуляторної частини гена Lama1. Для лікування тварин систему упакували в аденовірус типу AAV9, який має високу спорідненість до м'язової тканини.
Первинна перевірка на мишах показала, що для ефективної індукції експресіїв м'язах необхідні всі три РНК-гіда відразу. Профілактичний експеримент показав, що введення аденовірусу з активатором і гідами в кров новонародженим мишам запобігає дегенерації скелетної мускулатури і розвитку судомів з віком (до сьомого тижня).
Крім того, автори показали і терапевтичний потенціал генетичної конструкції на вже хворих мишах - введення високої дози аденовірусу тритижневим тваринам (у групах було по 7-9 тварин) з ознаками паралічу не тільки зупинило прогресування захворювання, але і поліпшило рухливість тварин вже до шостого тижня.
Минулого року ми розповідали про успішне лікування м'язової дистрофії Дюшенна у собак за допомогою редагування генома системою CRISPR-Cas9, яку використовували для видалення шматочка гена дистрофіну.