Генные изменения позволили вернуть зрение мышам

Ученые в Китае успешно восстановили зрение у мышей с пигментным ретинитом, одной из основных причин слепоты у людей. В исследовании используется новая, очень универсальная форма редактирования генома на основе CRISPR, способная исправить широкий спектр генетических мутаций, вызывающих болезни.

Специалисты ранее использовали редактирование генома для восстановления зрения мышей с генетическими заболеваниями, такими как врожденный амавроз Лебера, которые поражают пигментный эпителий сетчатки, слой ненейрональных клеток в глазу, поддерживающий светочувствительные палочки и колбочки фоторецепторных клеток. Однако большинство наследственных форм слепоты, включая пигментный ретинит, вызваны генетическими дефектами самих нервных фоторецепторов.

Возможность редактировать геном нервных клеток сетчатки, особенно нездоровых или умирающих фоторецепторов, предоставила бы гораздо более убедительные доказательства потенциального применения этих инструментов редактирования генома в лечении таких заболеваний, как пигментный ретинит,

говорит Кай Яо, профессор Уханьский университет науки и технологий.

Пигментный ретинит может быть вызван мутациями в более чем 100 различных генах и, по оценкам, ухудшает зрение у 1 из 4000 человек. Он начинается с дисфункции и гибели чувствительных к тусклому свету палочек, а затем распространяется на колбочки, необходимые для цветового зрения, что в конечном итоге приводит к тяжелой необратимой потере зрения.

Яо и его коллеги попытались восстановить зрение у мышей с пигментным ретинитом, вызванным мутацией в гене, кодирующем важный фермент под названием PDE6β. Для этого команда Яо разработала новую, более универсальную систему CRISPR под названием PESpRY, которую можно запрограммировать на исправление многих различных типов генетических мутаций, независимо от того, где они происходят в геноме.

Когда система PESpRY была запрограммирована на мутантный ген PDE6β, она смогла эффективно исправить мутацию и восстановить активность фермента в сетчатке мышей. Это предотвратило гибель фоторецепторов палочек и колбочек и восстановило их нормальную электрическую реакцию на свет.

Яо и его коллеги провели множество поведенческих тестов, чтобы подтвердить, что мыши с отредактированными генами сохраняли зрение даже в пожилом возрасте. Например, животные могли находить выход из водного лабиринта под визуальным контролем почти так же хорошо, как нормальные здоровые мыши, и демонстрировали типичные движения головы в ответ на визуальные стимулы.

Яо предостерегает, что предстоит еще много работы, чтобы установить как безопасность, так и эффективность системы PESpRY у людей. Однако исследование предоставляет существенные доказательства применимости этой новой стратегии редактирования генома in vivo и ее потенциала в различных исследованиях и терапевтических контекстах, в частности, при наследственных заболеваниях сетчатки.