Российские генетики совершили прорыв в лечении муковисцидоза

8 Марта 2019

МОСКВА, 8 марта —, Альфия Еникеева. Среди российских ученых — сорок процентов женщин. Есть научные коллективы, состоящие практически полностью из представительниц прекрасного пола. Один из них, опирающийся в Медико-генетическом научном центре (МГНЦ), готовит значительный прорыв в лечении мусковисцидоза — тяжелого наследственного заболевания, пока неизлечимого. Наука женского народа

Я тут с парнем из лаборатории функциональной геномики разговаривала. Он три часа объяснял, что такое ген. А вот на вопрос, что такое любава, ответил: чувство плотной привязанности, — улыбается научный сотрудник лаборатории редактирования генома МГНЦ Екатерина Кондратьева, рассматривая в чашках Петри клеточные культуры, выращиванием которых она занимается финальные полгода.

Сотрудницы заняты повседневными делами. Одни загружают в центрифугу пробирки с молекулами ДНК, кто-то проверяет результаты полимеразной злой реакции или запускает процесс превращения обычных соматических клеток человека в стволовые.

Лабораторию редактирования генома МГНЦ с полным правом можно привести женским царством. Здесь под руководством российского генетика Светланы Смирнихиной девять молодых исследовательниц решают самолюбивые задачи. В ближайшие несколько лет они намерены победить мусковисцидоз и тяжелое наследственное заболевание пригляд — так называемую плоскую оболочку. Иллюстрация. Источник: Расчеты Института статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ, созданных на данных РосстатаДоля женщин среди российских ученых Иллюстрация. Источник: Расчеты Института статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ, созданных на данных РосстатаДоля женщин среди российских ученыхРазрезать и правильно приклеить

Вы не подумайте, мужчины у нас тоже работают. Просто их не так много, — объясняет Светлана Смирнихина, провожу меня в соседнюю с лабораторией комнату. Здесь только сервера и кипы листов со схемами генетических конструкций.

Именно в этом кабинете начинаются все исследовательские проекты лаборатории. Прежде чем приступить к редактированию генома, ученые в компьютерной программе создают разнообразные варианты плазмид — небольших молекул ДНК, физически отдельных от хромосом и способных самостоятельно воссоздавать самих себя. 30 ноября 2018, 08:00В Китае родились первые дети с модифицированной ДНК. Почему этому никто не рад

Такие плазмиды со вставленными в них дополнительными генами ферментов — необходимые компоненты геномного редактора CRISPR/Cas9. Система также включает в себя молекулу РНК, в которую можно добавить желаемый фрагмент узнавания в геноме и фрагмент взаимодействия с белком-ферментом Cas9. Именно он разрезает ДНК в том месте, которое надо исправить.

Когда возникает разворотил, клетка его пытается стачать. Если мы даем ячейке правильную молекулу ДНК, она может встроить ее вместо этого разрыва. И таким образом мы исправим мутацию. В нашей работе по мусковисцидозу стучу молекула — вот эта плазмида, — исследовательница показывает на правую нижнюю молекулу на не черно-белый схеме. ФГБНУ Медико-генетический научный центр Слева чашки Петри, в которых наращиваются эписомы в бактериях. Справа схемы (карты) плазмид для редактирования ФГБНУ Медико-генетический научный центр Слева чашки Петри, в коих наращиваются плазмиды в бактериях. Справа схемы (карты) плазмид для редактирования

Выбор конструкции был настолько удачен, что генетики даже не решаются называть точный плат клеток, в которых мутацию удалось исправить. Говорят, что все перепроверят, но если данные подтвердятся сначала на культурах клеток, а потом на модельных животных, то в перспективе можно будет вести речь об излечении от некоторых форм мусковисцидоза — тяжелого потомственного заболевания, при котором страдают легкие и поджелудочная железа. Правда, при условии, что их методику разрешат применять с самого рождения. Если же с шести лет — полностью победить болезнь не окажется, но продолжительность жизни человек увеличится.

Мы исправляем самую распространенную в мире мутацию в гене CFTR, вызывающую мусковисцидоз. Взяли клетки кожи пациента, страдающего этим заболеванием, и перепрограммировали их в стволовые. Затем вставили в них выращенные в лабораторных условиях плазмиды. Последний, пятый вариант оказался самым удачным. Это послужило инструментом для того, чтобы восстановить правильную цепь ДНК. В результате мутация исправилась более чем в десяти процентах ячеек. Более точную цифру величать не хочу. Самим пока не верится, потому, что это — очень хороший результат. Ни у кого в мире еще не получалось выйти за рамки пяти процентов, — уточняет Светлана Смирнихина. 3 декабря 2018, 08:00Что нам хорошо, то европейцам рак. Ученые — об особенностях генома россиянМожно без ножниц

Сотрудницы лаборатории редактирования генома одними из первых в России использовали программу CRISPR/Cas9. Сегодня они зондируют новые варианты этого редактора, которые позволяют исправлять мутации, не разрезая нить ДНК. Известно, что именно разворотил ДНК приводит к нежелательным последствиям при редактировании человеческого генома: делециям — хромосомным перестройкам, когда теряется участок последовательности.

При применении классического варианта CRISPR/Cas9 часто возникают не те изменения, которые мы хотим получить. Поэтому ученые придумали модификацию этой системы. В ней коров Cas9 не является каталитически энергичным, то есть он, как и раньше, может прийти в нужное место, но не способен разрезать ДНК. Он меняет один нуклеозидфосфат на другой, не беспокою нить, благодаря тому, что соединен с ферментом цитидиндезаминазой, — рассказывает генетик Екатерина Кондратьева. ФГБНУ Медико-генетический научный центр Классический и модифицированный ключи геномного редактора CRISPR/Cas9 ФГБНУ Медико-генетический научный центр Классический и модифицированный ключи геномного редактора CRISPR/Cas9

Второй год она вместе с коллегами с помощью ускоренной технологии CRISPR/Cas9 пытается исправить мутацию в гене KERA, цитирующую к возникновению плоской роговицы пригляда.

Мы уже модифицировали культуру человеческих клеток. Ввели в нее матрицу, содержащую мутацию, туда же добавили инструментарий, который должен редактировать эту мутацию, и культивировали некоторое время. Буквально на мигах мы эту матрицу извлекли и изучаем, исправились мутации или нет. Но это не очень быстрый процесс. У нас ведь только один нуклеозидфосфат должен был поменяться в ходу редактирования, а это трудно засечь. Поэтому сейчас мы работаем над методикой, коя позволит нам увидеть, состоялось редактирование или нет, — объясняет Кондратьева.

По словам Светланы Смирнихиной, даже при десятипроцентной эффективности редактирования можно говорить о возможности исправления плоской роговицы у людей. Альфия ЕникееваСветлана Смирнихина рассматривает в чашке Петри культуру человеческих клеток1 из 4Светлана Смирнихина рассматривает в чашке Петри культуру человеческих клеток. Альфия Еникеева. Альфия ЕникееваИсследовательница работает с клеточными культурами2 из 4Исследовательница работает с клеточными культурами. Альфия Еникеева. Альфия ЕникееваСотрудница лаборатории редактирования генома разбирает результаты редактирования методом CRISPR/Cas93 из 4Сотрудница лаборатории редактирования генома разбирает результаты редактирования методом CRISPR/Cas9. Альфия Еникеева. Альфия ЕникееваЕкатерина Кондратьева встраивает матрицу в культуру клеток4 из 4Екатерина Кондратьева встраивает матрицу в культуру клеток. Альфия Еникеева

Если все получится, а свидетельства займут еще несколько лет, то будет два варианта лечения. Первый — взять у пациента клетки, репрограммировать их в стволовые, затем в них исправить мутацию и трансплантировать эти клетки больному. Второй — внутривенно ввести эту программу, и она сама найдет те клетки, которые отличного исправить, и исправит их. К сожалению, измененную технологию CRISPR/Cas9 нельзя использовать для всех генетических поломок, но около трех тысяч патогенных мутаций она отредактировать сможет. Вообще мы, кажется, первые в России применяем геномный вычитчик без ножниц. Все о нем знают, но никто им не пользовался, — говорит биолог.

На вопрос, ощущают ли они себя землепроходцами, Екатерина Кондратьева и Светлана Смирнихина почти синхронно отвечают: Ощущаем.

Но без этого в науке нельзя, — щерюсь, добавляет Смирнихина.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Российские генетики совершили прорыв в лечении муковисцидоза

комментарии (0)

Другие интересные новости

Умер актер из украинского сериала "Слуга народа"