Сегодня специалисты из Японии добились заметного прогресса в устранении дополнительной 21-й хромосомы у пациентов с синдромом Дауна, используя усовершенствованную технологию CRISPR. В своих экспериментах они смогли удалить избыточную хромосому как из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, так и из фибробластов человека. Новый метод основан на модифицированной системе CRISPR-Cas9, которая вызывает множественные разрывы ДНК и позволяет прицельно удалить конкретный аллель из тройного набора хромосом, как сообщает издание PNAS Nexus.
Для реализации этой задачи исследователи разработали способ выявления уникальных последовательностей каждого аллеля и ввели в клетки направляющие РНК, благодаря которым создаются прицельные разрывы ДНК. По итогам экспериментов эффективность удаления лишней хромосомы достигла 13% в стволовых клетках и около 14% в фибробластах. Более того, частота потери хромосомы возрастала при подавлении работы генов, отвечающих за восстановление поврежденной ДНК.
Удаление лишней хромосомы приводило к нормализации работы клеток: восстанавливалась экспрессия генов, снижался уровень активных форм кислорода, улучшались функциональные характеристики и ускорялось деление клеток. Важно, что метод оказался эффективным как для делящихся, так и для неделящихся клеток, что открывает возможности для коррекции трисомии 21 не только в период развития эмбриона, но и в уже сформировавшихся тканях.
Авторы исследования отмечают, что разработанная технология в будущем может стать основой для новых методов лечения синдрома Дауна. Тем не менее, для ее применения в клинике потребуются дополнительные работы по оптимизации и тщательная проверка безопасности.