Исследователи из Берлинского института здоровья (ECRC), в сотрудничестве с Центром Макса Дельбрюка и Charité - Universitätsmedizin, достигли значительного прогресса в лечении мышечной дистрофии. Используя технологию редактирования генов CRISPR-Cas9, команда разработала многообещающий подход к восстановлению функции дисферлина, белка, необходимого для восстановления и регенерации мышц. Их доклинические результаты, недавно опубликованные в Nature Communications, представляют собой критический шаг к первым клиническим испытаниям на людях.
Дисферлин является ключевым белком для восстановления клеточных мембран мышц. Мутации в гене, кодирующем этот белок, приводят к развитию мышечной дистрофии, группы наследственных заболеваний, вызывающих прогрессирующую потерю мышечной массы, затрагивающих тысячи людей по всему миру. Среди различных форм заболевания дистрофия мышц пояса является одной из самых изнурительных, так как обычно проявляется у молодых людей, приводя к постепенной потере подвижности и независимости.
Профессор Симона Спулер и ее команда в лаборатории миологии ECRC посвятили почти два десятилетия изучению роли дисферлина в здоровье мышц и разработке стратегий для исправления связанных с ним генетических дефектов. Этот труд завершился инновационным методом, который сочетает в себе извлечение стволовых клеток мышц, редактирование генов для исправления мутаций и трансплантацию исправленных клеток.
Разработанный командой процесс использует инструмент CRISPR-Cas9, известный как молекулярные ножницы, который позволяет точно находить и разрезать определенные сегменты ДНК, побуждая клетки восстанавливать повреждения. В процессе восстановления мутации могут быть исправлены, восстанавливая функциональность дефектного гена.
В своем исследовании, возглавляемом доктором Еленой Эскобар, ученые собрали стволовые клетки мышц у пациентов с дистрофией мышц пояса, исправили генетические мутации и наблюдали восстановление функции белка дисферлина в клеточных культурах. Затем команда протестировала этот подход на специально разработанной мышиной модели, которая воспроизводит заболевание. После трансплантации исправленных клеток мышцы мышей начали регенерироваться, что продемонстрировало эффективность лечения.
Молекулярный анализ, проведенный в сотрудничестве с профессором Оливером Даумке, показал, что, хотя редактирование генов не дало точного совпадения с желаемой генетической последовательностью, наблюдаемые изменения в дисферлине не окажут значительного влияния на его функцию. Исправленные белки локализовались в поврежденных клеточных мембранах и способствовали регенерации мышц аналогично натуральному белку у здоровых людей.
Еще одним многообещающим открытием стало отсутствие неблагоприятной иммунной реакции, что предполагает, что пересаженные клетки и сгенерированные белки не были отвергнуты иммунной системой, что является общей проблемой в терапиях на основе трансплантации. Несмотря на эти достижения, исследователи предостерегают, что эта терапия не представляет собой полное излечение. "Мы начали скромно, леча один или два мышцы," отмечает Спулер. "Но если это сработает, мы можем восстановить функциональность в конкретных областях, что представляет собой значительный прорыв для пациентов."
Следующим шагом для команды является перенос этой технологии в клинические испытания на людях. Это будет включать сбор мышечных клеток у пациентов, их редактирование в лаборатории и трансплантацию исправленных клеток. Процесс изначально будет ограничен несколькими мышцами, но может заложить основу для более широких терапий в будущем.
Исследователи в настоящее время ищут финансирование для запуска первого клинического испытания. Хотя впереди еще долгий путь, прежде чем эта терапия станет доступной для публики, представленные достижения предлагают новую надежду для людей, страдающих от мышечной дистрофии.
Этот инновационный подход редактирования генов представляет собой революцию в борьбе с редкими и разрушительными наследственными заболеваниями, такими как мышечная дистрофия. Результаты, полученные в доклинических моделях, показывают реальный потенциал изменить жизнь пациентов, предоставляя решение, которое, хотя и не является полностью излечивающим, может значительно улучшить качество жизни тех, кто страдает от этих состояний.
Исследования, проводимые ECRC, являются примером того, как современная наука, движимая передовыми технологиями, такими как CRISPR-Cas9, может открыть новые двери для специфических и персонализированных методов лечения.