Невелике дослідження на хворих м'язовою дистрофією Дюшенна собаках показало, що CRISPR-система, націлена на ген дистрофіну, і введена в складі аденоассоційованого вірусу в м'язи або кров, ефективно відновлює експресію білка в скелетних м'язах і серці. Результати випробування опубліковані в.
Міодистрофія Дюшенна розвивається в одного з 3600 хлопчиків у результаті мутацій у гені, що кодує білок дистрофін. Хворі рано втрачають здатність ходити і до 20-30 років помирають від серцевої або легеневої недостатності.
Ген дуже великий і складається з безлічі кодуючих шматочків (екзонів). Випадання деяких з них у процесі сплайсингу в ряді випадків призводить до порушення рамки зчитування гена і синтезу укороченого нефункціонального білка. Відомо, що у 13 відсотків хворих рамку зчитування гена можна відновити шляхом видалення 51 екзона. Цей підхід, який назвали «пропуском екзонів» (exon skipping), поки вважається найперспективнішим у генотерапії дистрофії Дюшенна. Американське управління з контролю за продуктами і ліками в 2016 році схвалило препарат етеплірсен, який являє собою короткий олігонуклеотид, що видаляє 51 екзон шляхом рекомбінації. Однак випробування на людях показали, що експресія білка при цьому відновлюється на рівні менше одного відсотка від норми.
Вчені з Університету Техасу, компанії Exonics Therapeutics і Королівського ветеринарного коледжу Лондона під керівництвом Еріка Олсона (Eric Olson) реалізували ту ж ідею за допомогою CRISPR-системи, що складається з білка Cas9 і направляючої РНК проти 51 екзона (подивитися, як працює система редагування генома CRISPAsr можна в цьому. Модельним організмом стали собаки породи бігль, у яких від природи зустрічається та ж мутація, що і у 13 відсотків хворих людей. Крім того, симптоми хвороби у собак нагадують такі у людини і включають в себе кардіоміопатію, яка не розвивається, наприклад, у мишей. Таким чином автори хотіли підтвердити ефективність роботи системи на великих тваринах, що наблизило б розробку терапії для людей.
Як засіб доставки CRISPR-системи вчені використовували аденоасоційований вірус AAD9, який має підвищену спорідненість до м'язової тканини. ДНК, яка кодує Cas9 і направляє РНК, вводили в організм собак у складі двох різних вірусних частинок. У першому експерименті двом цуценятам в литковий м'яз ввели вірусні частинки і через шість тижнів оцінили відновлення м'язової тканини. Виявилося, що в піддослідному м'язі більшість волокон експресує дистрофін, а сумарно його синтез відновився на 60 відсотків від норми. Водночас у сусідніх м'язах експресія дистрофіну становила не більше двох відсотків від норми.
У наступному експерименті двом цуценятам ввели вірусні частинки в кров - одній собаці в тій же концентрації, що раніше вводили в м'яз, а другий у десять разів більше. Через вісім тижнів у першому випадку кількість білка досягла в різних скелетних м «язах від трьох до 50 відсотків від норми, а в другому - від п» яти до 90 відсотків. Максимальна експресія дистрофіну в цьому випадку спостерігалася в серцевому м'язі.
Незважаючи на успішні випробування, результат яких набагато перевершив ефективність терапії олігонуклеотидом, автори визнають, що для оцінки реальної ефективності CRISPR -терапії потрібні довготривалі дослідження на більшій кількості тварин, які покажуть, протягом якого часу потрібна експресія білка підтримується в м'язах.
CRISPR не раз пропонували використовувати для терапії міодистрофії Дюшенна. Так, раніше та ж дослідницька група з університету Техасу запропонувала універсальний набір направляючих РНК для пропуску екзонів для редагування клітин серцевого м'яза. А ефективність редагування, що супроводжується відновленням правильної послідовності гена, вдалося збільшити більш ніж на порядок, упакувавши CRISPR-систему в золоті наночастинки.