Обзор новостей Genetics-info 08 октября – 21 октября

1. Разделенный пополам CRISPR-редактор вылечил мышей от фенилкетонурии Подробнее 

Группа ученых из Высшей технологической школы Цюриха в результате экспериментов нашла способ вылечить редкое генетическое заболевание, которое является одним из немногих, поддающихся лечению, пишет Nature Medicine.

Речь идет о фенилкетонурии, которая передается ребенку от родителей с битыми генами. Фенилкетонурия обусловлена недостаточностью печеночного фермента фенилаланин-гидроксилазы (PAH), которая катализирует превращение фенилаланина в тирозин. В результате накопления фенилаланина у больных наблюдается ряд неврологических симптомов, в том числе умственная отсталость и судороги. Мутация в мышином гене PAH, приводящая к замене С на Т в 835 позиции тоже приводит к развитию подобных симптомов у мышей, поэтому такие животные считаются хорошей моделью для изучения фенилкетонурии. Более того, восстановление активности фермента на мышах легко отслеживать, потому что у больных животных наблюдается недостаток меланина, в результате чего они не черные, а желтые.

По словам ученых, им удалось исправить точечную мутацию взрослых мышей с помощью разделенного пополам CRISPR-редактора.

У мышей, которым ввели высокую дозу вирусных частиц, через шесть недель концентрация фенилаланина в крови снизилась в 20 раз до физиологического значения менее 120 микромоль. Эффективность редактирования ДНК в клетках печени составила в среднем 10 % через четыре недели после введения вирусов и 25 % через 26 недель, а оценка эффективности по последовательности мРНК показала даже цифру в 63 %. Активность фермента при этом восстановилась в пределах 2-23 % от нормы, а у мышей восстановился «здоровый» черный фенотип. Авторы работы заключили, что «редакторы оснований» в такой форме хорошо подходят для исправления мутаций в клетках с ограниченным потенциалом деления.

Основным методом лечения фенилкетонурии, в настоящее время, согласно федеральным клиническим рекомендациям, является диетотерапия, основанная на резком ограничении фенилаланина в рационе больных детей за счет исключения высокобелковых продуктов. Недостающее количество белка восполняется за счет специализированных лечебных продуктов, частично или полностью лишенных фенилаланина.

Ученые говорят, что способ, испытанный на мышах, может помочь в лечении многих наследственных нарушений обмена веществ, в частности, в лечении болезни Хантера.

 

2. У однополой пары мышей появилось потомство. Подробнее

У двух самок мышей без участия самца родились дети. Это стало возможным благодаря значительному прорыву в генной инженерии.

Все млекопитающие, в том числе и люди, могут рожать детей только в результате полового акта самки и самца. Но существуют другие классы животных, например, рептилии, амфибии и рыбы, которые могут воспроизводить потомство, если они одного пола и даже если у них вообще нет партнера. Китайские ученые решили выяснить, какие правила репродукции им нужно нарушить, чтобы получить потомство от однополой пары мышей.

Автором работы стал китайский биолог Ху Баоян. Вместе с коллегами он убежден: у открытия – большие перспективы.

Исследователи взяли яйцо от одной мыши и гаплоидную эмбриональную стволовую клетку от другой, а также применили редактирование генов. Это нужно было для того, чтобы во время развития плода и после рождения у него не развились генетические аномалии, несовместимые с жизнью.

В результате две мыши родили 29 живых мышат, которые были нормальными, хорошо себя чувствовали, дожили до взрослого возраста и потом сами завели потомство.

Однако, с парой самцов подобный эксперимент был безуспешным. Потомство, которое появилось от двух отцов, прожило после рождения только 48 часов. Стоит отметить, что этот эксперимент был сложнее. Сначала ученые взяли сперму, мужскую гаплоидную эмбриональную стволовую клетку, яйцо без генетической информации, а затем удалили семь генов. Это не сработало, и в результате погибли все 1144 эмбриона.

Учёные уверены, что примененные ими методы могут быть использованы и в экспериментах с другими млекопитающими, а когда-нибудь они будут доступны  и для людей. Однако в настоящее время риск серьёзных побочных аномалий слишком высок, а впереди — годы исследований на животных, которые позволят добиться полной безопасности методики.

 

3. Генетический тест поможет оценить риск возникновения инфаркта в любом возрасте. Подробнее.

Ученые из Великобритании и Австралии разработали генетический тест, который позволяет предсказать риск ишемии еще в раннем возрасте. Он оказался гораздо точнее, чем анализ уровня холестерина и артериального давления, сообщает Journal of the American College of Cardiology.

Команда проанализировала данные почти пятисот тысяч человек в возрасте от 40 до 60 лет. Около 22 тысяч из них страдали от ишемической болезни сердца. В результате им удалось создать тест, который учитывает 1,7 миллиона различных генетических вариантов. Его можно провести на основе крови пациента или его слюны.

В результате тестирования выявлен риск болезни даже у тех людей, чье состояние здоровья, согласно обычным тестам, не вызывало опасений.

По словам создателей, тест можно провести всего один раз и в любом возрасте, чтобы получить достоверную информацию. Это важно, так как развитие ишемии может начаться за несколько лет до проявления явных симптомов. Если вовремя принять меры, то серьезных последствий для здоровья можно избежать.

Ранее учёные предложили лечить последствия инфаркта миокарда при помощи генной терапии и обнаружили ген, снижающий риск инфаркта на треть.

Учёные предлагают доставлять в поражённые области сердца два гена: HGF и VEGF165. Они кодируют белки, способствующие росту клеток внутренней стенки сосудов и защищающие клетки сердца от гибели при ишемии.

По данным Росстата, от инфаркта миокарда или его последствий в 2017 году скончалось более 57 тысяч человек. Хотя в последние годы смертность от болезней системы кровообращения падает, разработка методов их диагностики и терапии остаётся важным направлением в биомедицинской науке.

Автор обзора: кандидат медицинских наук, врач-генетик Александра Галактионова