Ученые смогли скорректировать ген, ответственный за умственную отсталость у мужчин

Наиболее распространенная форма интеллектуальных нарушений у мужчин, известная как ломкая Х хромосома (Синдром Мартина-Белл) встречается у 1 из 3600 мальчиков.

Ученые из Whitehead Institute использовали технологию редактирования генома CRISPR/Cas9 для восстановления активности гена, ответственного за развитие синдрома ломкой Х хромосомы (FMR1), в пораженных нейронах

Данная работа, выполненная на клетках мозга человека в лабораторных условиях, может стать первым шагом для дальнейшего использования указанной технологии непосредственно в мозге, для лечения множества генетических состояний.  Исследование проводил один из основателей института Рудольф Яениш (Rudolf Jaenisch). Его команда представила доказательства того, что удаление метилирования, которое фактически останавливает экспрессию гена, может заново активировать ген и восстановить работу нейронов.

В норме в гене FMR1 содержится от 5 до 55 нуклеотидных повторов CGG. Ученые установили, что синдром ломкой Х хромосомы развивается, если в гене FMR1 количество нуклеотидных повторов превышает 200.  Экспансия повторяющихся кодонов приводит к гиперметилированию, которое приводит к остановке экспрессии гена

Чтобы проверить это, исследователи Шон Ли и Хао Ву (Shawn Li and Hao Wu) из команды Яениша разработали методику на основе CRISPR / Cas9, которая может добавлять или удалять метки метилирования из определенного участка ДНК. Удаление тегов возобновило экспрессию гена FMR1, превратив его в нормально функционирующий ген.

«Результаты удивили нас всех, эта работа вызвала почти полное восстановление уровней экспрессии дикого типа гена FMR1», - сказал Яениш. «Зачастую, когда ученые проверяют терапевтические вмешательства, они добиваются только частичного восстановления, поэтому эти результаты весьма существенны».

Команда также смогла обратить вспять аномальную электрическую активность, связанную с синдромом ломкой Х хромосомы. Нейроны, восстановленные этой процедурой, были привиты в мозг мышей, причем ген FMR1 оставался активным в течение как минимум трех месяцев. Это показывает, что коррекция метилирования может привести к устойчивому терапевтическому эффекту для этого заболевания.

«Эта работа подтверждает подход нацеливания на метилирование на гены, и это будет парадигмой для ученых следовать этому подходу для других заболеваний», - добавил Яаениш.

Синдром ломкой Х хромосомы может вызвать умеренную и тяжелую умственную отсталость, с такими проявлениями, как задержка речевого развития, гиперактивное поведение и беспокойство. Кроме того, это может также привести к фенотипическим особенностям: большие уши, удлиненное лицо с увеличенными челюстью и лбом.

Исследование опубликовано в журнале Cell (doi.org/10.1016/j.cell.2018.01.012)

Источник: frontlinegenomics.com