Дослідники розробляють підхід до лікування рідкісної невиліковної форми сліпоти

Найкраща вителлиформная дегенерація жовтої плями або найкраща хвороба - це спадковий стан очей, який, як правило, призводить до сліпоти протягом декількох десятиліть. Захворювання може бути спричинене понад двома сотнями мутацій гена BEST1.

Дослідникам вдалося виправити захворювання у стовбурових клітинах пацієнтів з мутацією BEST1, подавляючи розбиті копії гена багатьма функціональними копіями BEST1. Цей підхід спрацював для більшості, але не всіх мутацій BEST1, які вони протестували. Як альтернативний підхід до мутацій, які не реагували на цей метод збільшення генів, команда використовувала редагування гена CRISPR-Cas9 для націлювання та корекції мутацій.

Стаття, що описує дослідження, під керівництвом Девіда Гамма, доктора медичних наук, професора офтальмології та візуальних наук в Школі медицини та громадського здоров'я, була опублікована в Інтернеті 23 липня в Американський журнал генетики людини. Дослідженням також керували Кріс Саха, доктор філософії, доцент кафедри біомедичної інженерії та Інститут відкриттів Вісконсіна та Бікаш Паттнаїк, к.т.н., доцент кафедри педіатрії.

Цей ген BEST1 кодує білок, який регулює рух хлориду через шар сітківки, який називається пігментним епітелієм сітківки (RPE). Найкраща хвороба є домінуючою, що означає, що люди, які успадковують лише одну дефектну копію гена BEST1 - від своєї матері або батька - розвинуть розлад. Мутації BEST1 призводять до руйнування шару сітківки, що призводить до розмитості центрального зору, що прогресує до незворотної втрати зору.

"Люди з хворобою Best мають широкий спектр мутацій, які можуть впливати на різні частини білка, і всі вони вважали, що для їх виправлення потрібні складні, індивідуальні генні терапії", - сказав Гамм. "Ми виявили, що багато з цих мутацій насправді були дуже чутливими до більш широкого методу генної терапії, який вже встановлений для інших захворювань сітківки".

Вирішення домінантного генетичного захворювання за допомогою генної терапії, як правило, вимагає точного видалення або відновлення нефункціонального гена, не завдаючи шкоди функціональному гену - важке завдання, яке часто буває безуспішним. На відміну від цього, рецесивні генетичні захворювання, що виникають, коли людина успадковує два нефункціональні гени - по одному від кожного з батьків - можуть бути виправлені методом, який називається аугментацією генів. Цей добре налагоджений процес вводить функціональну копію гена для заповнення порожнечі.

"Щоб використати іншу аналогію, домінантні мутації дають працівників, які активно намагаються саботувати зусилля своїх здібних колег, тоді як рецесивні мутації виробляють білки, які взагалі ніколи не з'являються для роботи", - сказав Гамм. "Як виявляється, остання ситуація, як правило, простіша у лікуванні, ніж перша".

Група дослідників з Інституту очей Макферсона, яким керує Гамм, висунула гіпотезу про те, що можливо адекватно розбавити вплив нефункціонального білка BEST1, протиставляючи його багатьом функціональним копіям білка BEST1 за допомогою аугментації генів.

У лабораторії цей підхід працював у клітинах RPE, отриманих з індукованих плюрипотентних стовбурових клітин пацієнтів з більшістю, але не з усіма мутаціями гена BEST1, які вони тестували. Там, де збільшення генів не вдалося, команда змогла виправити дисфункцію за допомогою редагування гена CRISPR-Cas9.

Дослідження великою мірою проводив Дівія Сінья, доктор філософії, асистент вченого в лабораторії Гамма, Бен Стейер, колишній доктор медичних наук. студент в лабораторії Саха та Паван Шахі, доктор філософії, докторант-дослідник у лабораторії Паттнайка. До складу дослідницької групи також входила Сушміта Рой, доктор філософії, доцент кафедри біостатики та медичної інформатики Школи медицини та громадського здоров'я UW та Інституту відкриттів Вісконсину.

Вчені продемонстрували, що їх двостороння стратегія генної терапії може мати потенціал для лікування всіх найкращих мутацій хвороби високоефективним способом.

"Ми змогли повернути хворобу у всіх клітинних лініях, використовуючи той чи інший метод", - сказав Гамм. "Ми також змогли визначити, які мутації, ймовірно, реагуватимуть на стратегію збільшення генів першої лінії, а які краще використовуватиме підхід редагування генів другої лінії".

За словами Гема, за результатами цього дослідження було зосереджено на додатковій перевазі.

"Наші висновки також можуть бути застосовні до деяких домінуючих генетичних мутацій, які впливають на тканини в інших місцях тіла", - сказав він. "Це дуже захоплююче".