У рамках нового
дослідження вчені довели, що зміна генома ІПСК може стати єдиним надійним і
безпечним методом лікування від ВІЛ.
Команда дослідників на чолі з професором Юетом Каном (Yuet Kan) з
Каліфорнійського університету в Сан-Франциско довела, що редагування генома
ІПСК призводить до появи рідкісної природної мутації, що дозволяє деяким
пацієнтам набувати стійкості до ВІЛ.
Під редагуванням генома в роботі Кана мається на увазі "вирізання"
будь-якої певної частини ДНК і заміну цієї ділянки іншою. Цей метод набагато
більш точний, ніж будь-які інші традиційні форми генної інженерії, при яких
послідовності ДНК додаються в геном у випадкових локаціях.
Для "редагування" генома стовбурових клітин команда Кана
використовувала систему CRISPR-Cas9, яка вважається найбільш ефективним методом
редагування генома. Він заснований на роботі бактеріальної "імунної
системи". Ця система захищає мікроорганізми від вторгнення вірусів,
впроваджуючи фрагменти їх генетичного коду в ДНК своєї клітини. Вчені
пояснюють, що система CRISPR-Cas9 нібито розвішує плакати з портретами вірусів
і написом "особливо небезпечний": так організм розуміє, що і як йому
потрібно атакувати.
Дана робота є спробою збільшити число людей, стійких до ВІЛ. На сьогоднішній
день близько 1% європеоїдів володіють "імунітетом" до цього
захворювання, оскільки несуть дві копії мутацій в гені, експресується білок
CCR5. Вірус імунодефіциту людини спочатку повинен прикріпитися до цього білка,
перш ніж він атакує білі кров'яні тільця і зруйнує
імунітет, а мутації в гені не дозволяють вірусу цього зробити.
Науці вже відомі випадки лікування від захворювання після пересадки кісткового
мозку природного носія мутацій в гені CCR5. Кан хоче досягти того ж результату
без необхідності пошуку живих відповідних донорів кісткового мозку, яких,
звичайно ж, вкрай мало.
Використання ІПСК з відредагованим геномом є найбільш простим і бюджетним
способом вирішення проблеми. Власні клітини пацієнта повертаються до
ембріонального стану, потім в ген CCR5 додаються мутації, після чого отриману
культуру пересаджують назад хворому, де вона стає, наприклад, частиною
кісткового мозку.
Випробування показали, що білі кров'яні тільця після пересадки стовбурових
клітин з мутаціями в CCR5, виявлялися повністю стійкими до ВІЛ. Але вражаючі
результати експериментів, втім, не означають, що методика буде впроваджена в
широку клінічну практику вже завтра, попереджають дослідники.
Кан ще не встиг виростити ІПСК в певний тип білих клітин крові CD4 + T-клітини,
які в першу чергу руйнуються ВІЛ. Замість цього він планує
"запрограмувати" ІПСК на перетворення в кровотворні стовбурові
клітини, які при пересадці в організм формували б всі типи клітин, виявлених у
крові.
"Одна з найбільш великих проблем технології - це перетворення ІПСК в
трансплантуючий тип клітин. Ми також повинні бути впевнені, що клітини, які
були піддані обширній генетичній маніпуляції, безпечні для пацієнта", -
пояснює Кан.
Результати дослідження Кана і його колег викладені в статті журналу PNAS.