Хотите выключить «больные» гены – нет проблем

Как всем уже давно известно, все ядерные гены в нашем организме представлены двумя копиями. Одна из них досталась нам от папы, а другая, соответственно, от мамы. В некоторых случаях, наследование одной «плохой» копии гена может вызвать проявление заболевания у ребенка.

Ученые из Университета Айовы показали, что можно усыпить больную копию мутантного гена, не повредив экспрессии здоровой. Эта работа позволяет предположить, что в недалеком будущем многие наследственные и вирусные заболевания (включая рак, болезнь Хантингтона и др. генетические нарушения) перейдут в разряд излечимых, если выключение мутантного гена может инактивировать развитие патологического процесса.

Исследователи разработали методику, позволяющую четко выключать мутантный ген, не вредя работе нормальной копии, даже если различия между ними составляют всего одну замену п.н. Результаты их работы опубликованы в онлайн выпуске PNAS от 26 мая.

Мысленно, представить такой метод достаточно просто, но вот технически его осуществить – задача весьма нетривиальная. В принципе, он работает, только до клинических испытаний пока далековато. Очень широко подобная техника будет применяться для терапии так называемых доминантно—наследуемых заболеваний. При этом, неважно, от кого из родителей человек получил мутантный ген, поскольку в любом случае мутант начинает доминировать над нормальной копией, производя токсический для клетки белок. Выключив больную копию можно ликвидировать саму причину отравления клеток, а не просто ввести дополнительную, хорошую копию, которая будет опять подавлена.

Для выключения гена (модельный мутант – ген, вызывающий болезнь Мачадо—Джозефа = Machado-Joseph disease, так же именуемой спинально-церебеллярная атаксия) исследователи пользовались техникой РНК—интерференции, оставляя нормальный ген в покое. MJD, болезнь Хантингтона, а так же по меньшей мере еще 7 нейродегенеративных заболеваний вызываются одним и тем же типом мутаций. В результате генетического сбоя клетка начинает синтезировать анормальный белок с длинным хвостом из повторяющихся аминокислот.

Мутантный белок проявляет большую склонность к агрегации с себе подобными, формируя конгломераты, повреждающие нервную ткань. Другие нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Паркинсона или Альцгеймера так же характеризуются тенденцией белков «разворачиваться» или агрегировать.
Первые попытки выключить мутантный ген MJD провалились. Когда мы пытались воздействовать на саму мутацию, интерферирующая РНК оказалась не способной различить мутантный ген от нормального и обе копии репрессировались (H. Paulson, M.D. Ph.D. ass. Prof.) Оказалось, что непосредственно вблизи мутантного места (в 70% случаев) располагается single nucleotide polymorphism (SNP). Повреждая этот участок с помощью РНК—интерференции, появилась возможность разделить мутантный и нормальный ген и выключить только мутантную копию. Сама идея манипуляции над генами через находящиеся в них SNP оказалась новой и многообещающей.

Источник: Rusbiotech.ru