Обзор новостей Genetics-info 16 -31 июля

1. Распространенные психические расстройства оказались связаны на генетическом уровне

В статье, опубликованной в журнале Science, сообщается, что международный консорциум ученых собрал данные о более чем миллионе людей: образцы их ДНК, общие показатели здоровья и благополучия (от веса до уровня образования) и данные о наличии неврологических (связанных с работой нервной системы) или психических (затрагивающих поведение человека) диагнозов. С помощью статистических методов ученые попробовали оценить, в какой степени генетические факторы определяют развитие тех или иных заболеваний. Оказалось, что большинство диагнозов коррелирует с умственными способностями человека, уровнем образования и чертами характера. При этом разные неврологические болезни связаны с наличием разных вариаций в ДНК, зато многие психические расстройства имеют общие ДНК-варианты. Это может стать поводом к пересмотру  классификации психиатрических диагнозов.

Потребуется еще немало времени, чтобы проверить эти данные, интерпретировать каждую корреляцию и определить функцию участков генома, которые отвечают за конкретные заболевания. Судя по полученным данным, две группы заболеваний нервной системы — психические и неврологические — между собой практически не связаны, хотя  некоторые их симптомы могут быть общими (как, например, психоз при шизофрении и болезни Альцгеймера). Это значит, что их причины и патогенез принципиально различны.

Данное и последующие исследования позволят в будущем не только пересмотреть классификацию психиатрических диагнозов, но и оптимизировать лечение  пациентов.

 

2. У человека может быть иммунитет к CRISPR/Cas9. Конец для редактирования генома?

Системам редактирования генома (в частности, CRISPR) посвящено большое количество статей:  как обнадеживающих, так и не очень. Однако  процесс внедрения систем редактирования генома  в нашу жизнь идет полным ходом. Казалось бы, будущее уже наступило: разрезать и склеить необходимые участки ДНК для лечения заболевания – мечта для медицины. Но перед технологией CRISPR  стоит главное препятствие: наш иммунитет.

Ранее эксперты из Стэнфорда уже проводили исследования, в ходе которого  выяснилось, что у некоторых людей может быть иммунитет к CRISPR. Но до сих пор  непонятно, возможно ли преодолеть барьер нашей иммунной системы и позволить CRISPR выполнять свою работу? Или перспективнее заняться тем, что через 5–10 лет могло бы выстрелить и повторить успех CRISPR/Cas? Интересно, что эта - пока еще неизвестная область будущего прорыва - вовсе не должна быть сейчас «важной». Ведь еще 10 лет назад никто из «серьезных» ученых CRISPRами не занимался.

Кстати, CRISPR/Cas — это уже второй случай, когда  работы по изучению взаимодействия бактерий и их вирусов приводят к революции в биомедицине. Первая революция произошла в 1970-х годах, когда были открыты ферменты рестрикции, без которых невозможно молекулярное клонирование и генная инженерия.

 

3. В Сибири предложили создать Национальный центр генетических технологий

Издание СО РАН «Наука в Сибири» сообщило, что Институт цитологии и генетики (ИЦиГ СО РАН) выступил с инициативой создания Национального центра генетических технологий, который бы работал в масштабах всей России в интересах наук о жизни.

По замыслу специалистов Института, создание Центра генетических технологий, который физически будет расположен в новосибирском Академгородке и поселке Краснообск, предполагает строительство нескольких новых корпусов и  привлечение около 300 новых сотрудников. Суммарные вложения в создание Центра предварительно оценены в 21 миллиард рублей. Предполагается, что направления развития ЦГТ будет определять Научно-координационный совет, а оперативным управлением займется исполнительная дирекция.

По словам  директора института цитологии и генетики, в рамках Центра генетических технологий могла бы вестись научная и инновационная работа вплоть до проектов полного цикла, завершающихся внедрением новых аграрных, био- и медицинских, экологических технологий мирового класса.

 

4. Популярный метод редактирования ДНК оказался смертельно опасным

Ученые из Института Сенгера (Великобритания) выяснили, что применение системы CRISPR/Cas в клетках человека и животных часто приводит к появлению обширных нежелательных мутаций. Эти повреждения в геноме не обнаруживаются стандартными методами ДНК-генотипирования. Статья исследователей опубликована в журнале Nature Biotechnology.

В новой работе ученые оценили влияние CRISPR на стволовые клетки мышей и эпителиальные клетки сетчатки человека. Оказалось, что система вызывала масштабные генетические перестройки, в том числе делеции (потерю участков хромосомы), затрагивающие несколько тысяч пар оснований вдали от того участка, который непосредственно редактировался с помощью CRISPR. Такие мутации могут необратимо повредить важные гены, что смертельно опасно для пациентов, подвергнутых генной терапии.

Даже в том случае, если только одна из миллионов клеток будет нести в себе патогенные мутации, возникает серьезный риск развития раковых опухолей. А значит,  необходимы дальнейшие исследования, которые позволят  понять, как предотвратить ошибки редактирования.

 

5. Британский совет по этике признал моральным редактирование человеческого генома

Британский консультационный орган по биоэтике Nuffield Council on Bioethics пришел к выводу, что с моральной точки зрения редактирование человеческого генома – допустимо.

Организация, оценивающая этическую сторону новых технологий, призвала правительство страны выработать социально-правовые нормы для принятия различного рода законов, связанных с редактированием ДНК сперматозоида и яйцеклетки, чтобы ускорить развитие генной инженерии.

Ранее совет по этике уже давал добро на использование ДНК третьего человека, но только для замены неисправного кота в митохондриях клетки. Это привело к крупным обсуждениям в парламенте Великобритании, но в итоге законодательство поменяли (этичным считается выращивание ГМ-эмбриона человека исключительно в исследовательских целях в искусственной среде и не более 14 дней, после чего его нужно безопасно уничтожать). Однако полное редактирование генома все еще запрещено.

Правительство России в марте 2018 г. опубликовало на своем сайте дорожную карту «Развитие биотехнологий и генной инженерии» на 2018—2020 годы. Согласно этому плану, Минздрав к ноябрю нынешнего года подготовит предложения «по совершенствованию порядка проведения доклинических и клинических исследований, регистрации лекарственных препаратов, медицинских изделий, биомедицинских клеточных продуктов, предполагающих изменение генома человека, в том числе эмбриона человека».

 

6. FDA одобрило орфанное лекарство от биологического оружия

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA)  одобрила первый препарат для лечения оспы TPOXX (tecovirimat). Хотя Всемирная организация здравоохранения еще в 1980 году объявила о ликвидации заболевания во всем мире, специалисты опасаются, что оспа может использоваться как биологическое оружие, ведь такой опыт есть в истории. В частности, Великобритания использовала оспу как биологическое оружие во время Франко-индейской войны против Франции и американских индейцев. Во время Второй Мировой войны учёные из Великобритании, США и Японии были вовлечены в исследования по созданию биологического оружия на основе оспы. Планы по широкомасштабному изготовлению такого оружия никогда не претворялись в жизнь, поскольку такое оружие не было бы эффективно из-за широкой доступности противооспенных вакцин. По информации американского учёного Кена Алибекова, СССР создал фабрику оспенного оружия в 1947 году в городе Загорске, в 75 км к северо-востоку от Москвы.

Эффективность TPOXX против оспы исследовали на животных. Безопасность проверили на 359 здоровых добровольцах. Среди наиболее частых побочных эффектов они называли головную боль, тошноту и боль в животе. Новый препарат получил статус орфанного препарата.

Пероральный тековиримат (tecovirimat) представляет собой ингибитор активности оболочечного белка p37, присутствующего и высококонсервативного у всех представителей рода ортопоксвирусов. Тековиримат блокирует взаимодействие p37 с клеточными ГТФазой Rab9 и TIP47, тем самым предотвращая образование готовых к выходу заключенных в оболочку вирионов, благодаря которым вирус распространяется.

Следует понимать, что эффективность TPOXX при лечении оспы у людей не определена, поскольку проведение адекватных и хорошо контролируемых клинических испытаний не представляется возможным: для этого необходимо индуцировать заболевание, что не является этичным. Известно также, что эффективность препарата может снизиться у пациентов с ослабленной иммунной системой.

 

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