Вчені винайшли спосіб включати та вимикати гени, як вимикачі світла
Досягнення в галузі генної терапії пройшли довгий шлях з 1960-х та 1970-х років, коли вчені вперше осмислили ідею модифікації генів у пацієнтів, які страждають від виснажливих вроджених захворювань, таких як серповидно-клітинна анемія та гемофілія.
Тепер існують генні методи лікування цих двох станів і навіть деяких видів раку, але технічні проблеми залишаються, наприклад, забезпечення впевненості в тому, що модифіковані гени всередині пацієнтів виробляють достатню кількість білка, якого не вистачає їхньому організму.
Ось чому цікаво, що вчені з Медичного коледжу Бейлора опублікували в науковому журналі Nature Biotechnology дослідження, яке, за їх словами, може зламати код безпечного контролю над цими модифікованими генами, включаючи та вимикаючи їх за допомогою молекулярного еквівалента диммера для вимикача світла їдальні.
"Здатність контролювати експресію генів у клітинах ссавців має вирішальне значення для безпечної та ефективної генної терапії, а також для з'ясування функцій генів", — пишуть вчені у своїй статті.
Дослідники модифікували молекули РНК, які призначені для виробництва необхідного терапевтичного білка, необхідного пацієнту, вставивши код, який трохи схожий на «знак зупинки», йдеться у заяві вчених. В іншій частині молекули РНК, поряд зі знаком «стоп», вони модифікували частину РНК, щоб вона могла зв'язуватися з тетрацикліном — схваленим антибіотиком FDA, який зазвичай використовується для лікування прищів.
Коли ця конкретна частина РНК пов'язується з тетрацикліном, знак зупинки, так би мовити, маскується, і РНК виробляє бажаний терапевтичний білок в організмі пацієнта. Заберіть тетрациклін або зменште дозування, і модифікована РНК перестане виробляти терапевтичний білок або вироблятиме його менше.
Ця модифікація РНК також дозволяє обійти проблему, яка заважає контролю експресії генів: організм часто атакує терапевтичні білки як стороннє тіло.
"Хоча в клітинах ссавців використовується кілька систем генної регуляції, жодна з них не була схвалена Управлінням з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів та медикаментів США для клінічного застосування, головним чином тому, що ці системи використовують регуляторний білок, чужорідний для людського — Це означає, що клітини, що експресують терапевтичний білок, будуть атаковані, знищені або нейтралізовані імунною системою пацієнта, що зробить терапію неефективно. ."
Уявіть собі майбутній сценарій, у якому пацієнт із дефектним білком сіє хаос у його організмі — можливо, це муковісцидоз, який може пошкодити легені та інші частини тіла через надмірне виробництво слизу. Муковісцидоз може зрештою призвести до необхідності трудомісткого та дорогого лікування дихання або навіть відновлення легень.
У клініці майбутнього пацієнт може отримати модифіковану РНК, що впливає на відсутній або мутований білок, що викликає маніфестацію муковісцидозу. Після отримання модифікованої РНК, яка є інструкцією з експлуатації, пацієнт приймає точну дозу тетрацикліну, щоб переконатися, що його організм виробляє правильний рівень терапевтичного білка.
"Ця стратегія дозволяє нам більш точно контролювати експресію генів терапевтичного білка. Вона дозволяє нам регулювати його вироблення в залежності від стадії захворювання або налаштовуватися під конкретні потреби пацієнтів, і все це з використанням тетрацикліну, схваленого FDA. доза", — сказала Єн.
Джерела: EurekAlert
