Исследователям удалось устранить поведенческие проблемы у мышей.
Добавьте это к списку возможных применений кажущейся волшебной технологии редактирования генов CRISPR: помощь людям с неврологическими расстройствами в редактировании их мозги с предельной точностью, чтобы облегчить симптомы своего расстройства.
Это потенциальное обещание нового исследования, опубликованного сегодня в журнале. Природная биомедицинская инженерия. В исследовании приняла участие группа исследователей из Техасского университета и Калифорнийского университета в Беркли, а также базирующаяся в Беркли компания под названием ГенПравить описать новый процесс использования наночастиц золота для доставки фермента Cas9, осуществляющего редактирование. Они говорят, что этот метод, впервые описанный в статье 2017 года, посвященной редактированию генов в мышечных клетках, может создать меньше проблем, чем вирусы, которые служат традиционным методом доставки CRISPR. И новая статья предлагает почти неслыханное применение CRISPR: редактирование внутри мозга взрослого человека.
«Эта статья является первой демонстрацией того, что можно осуществлять невирусное редактирование генов в мозге и локально эффектов», — говорит Нирен Мурти, биоинженер из Беркли, работающий над новыми средствами доставки CRISPR для несколько лет. Подобный вид локализованного редактирования потенциально может помочь в лечении пациентов с такими заболеваниями, как болезнь Хантингтона, эпилепсия, хроническая боль или даже зависимость.
В этом исследовании ученые использовали CRISPR-Gold для редактирования мозга мышей с помощью хрупкий Х синдром, генетическое состояние, которое коррелирует с расстройством аутистического спектра (РАС). Хотя синдром хрупкой Х-хромосомы является генетическим заболеванием, которое можно диагностировать с помощью генетического тестирования, врачи диагностировать Поведенческие критерии, основанные на РАС, такие как повторяющееся поведение. Это означает, что трудно обсуждать идею «лекарства» от аутизма, но это возможно, используя CRISPR-Gold для лечения синдрома хрупкой Х-хромосомы, который вызывает у некоторых людей поведение, коррелирующее с РАС. лица.
Они ввели в определенные части мозга каждой мыши наночастицы золота, обработанные для переноса молекул Cas9. CRISPR-Gold перенес Cas9 на рецептор, называемый метаботропным глутаматным рецептором 5. Хотя это общий рецептор, в той части мозга, которую исследователи ввели, он связан с повторяющимся поведением. Там, в полосатом теле, Cas9 блокирует ген, производящий рецептор. Количество повторяющихся копаний и прыжков, которые совершали мыши, снизилось — в случае прыжков — на 70 процентов.
https://www.youtube.com/watch? v=KJaW9-7BcVs
Используя тесты на окрашивание клеток, исследователи также смогли продемонстрировать, что они могут редактировать несколько типов клеток в мозге с помощью CRISPR-Gold, что открывает двери для дальнейших применений.
«Использование вирусов имеет ограничения, — объясняет Хе Ён Ли, первый автор статьи, — поскольку вирус может выражать нежелательные белки». Ее лаборатория в Техасском университете в Сан-Антонио занимается изучением того, как РАС проявляется в мозге и как это может быть. обработанный. Она начала сотрудничать с командой CRISPR Калифорнийского университета в Беркли два года назад и увидела, как CRISPR-Gold может потенциально может быть использован для доставки генетических модификаций в мозг без нежелательных побочных эффектов, связанных с использованием КРИСПР.
ДНК вируса в мозге может иметь побочные эффекты, поскольку она не исчезает после завершения операции CRISPR. Использование наночастиц золота устраняет проблему чужеродной ДНК, производящей повреждающие белки, — одну из центральных проблем CRISPR. Тем не менее, оставлять кусочки золота в мозгу тоже нехорошо, говорит Мерти: сейчас команда ищет способы реализовать Cas9 использует только те полимеры, которые они используют в настоящее время, чтобы приклеить его к золоту, но без металла сам.
Как и большинство вещей, связанных с CRISPR, идея редактирования мозга людей с неврологическими расстройствами, естественно, вызывает ряд этических вопросов, в том числе стоит ли вообще предполагать, что мозг людей с аутистическим спектром нуждается в фиксация. «Я хочу подчеркнуть, что это не решение», — говорит Ли. Она говорит, что с помощью этой технологии можно было бы позволить аутичным людям лечить нежелательные симптомы, такие как повторяющееся поведение, как и в медицине, с той разницей, что изменения CRISPR, скорее всего, будут постоянный.
