Лето в самом разгаре, а значит пришло время для дайджеста свежих научных генетических новостей.
Сегодня поговорим о том, как важна генетика в лечении заболеваний… и не только.
Генетика как инструмент для борьбы с болью
Начнём с такой актуальной темы как обезболивание. От хронического болевого синдрома страдают миллионы людей во всём мире. Свежее исследование помогло найти новое направление в борьбе против боли. Оно касается нарушений в гене FAAH-OUT, отвечающем за образование длинной некодирующую РНК (дада, бывают и такие!). Такие нарушения у людей могут вызывать нечувствительность к боли. Амидгидролаза жирных кислот (которой как раз и соответствует ген FAAH) представляет собой фермент, расщепляющий различные метаболиты, входящие в состав так называемой эндогенной каннабиноидной системы (ЭКС), которая участвует в модуляции боли, тревожных и стрессовых реакциях, памяти и заживлении ран. У пациента с делецией (отсутствием участка ДНК) в FAAH-OUT и SNP в FAAH выявлена не только существенно сниженная болевая чувствительность, но и снижение тревожности, а также быстрое заживление ран. С помощью редактирования генов исследователи показали, что нарушение FAAH-OUT снижает активность работы гена FAAH. Кроме того, удаленная область содержит регуляторный элемент, который обычно усиливает экспрессию FAAH. Исследование клеток, полученных от пациента, позволило выявить сеть путей и генов, регуляция которых нарушается из-за этих мутаций. Таким образом, исследователи нашли ещё одну потенциальную мишень для лечения болевого синдрома.
Эффективность лечения глаукомы можно повысить
Следующие пара исследований касаются генотерапии.
Глаукома - распространённое нарушение зрения, занимающее второе место среди причин слепоты. Основным фактором риска развития глаукомы и её характерной особенность является повышенное внутриглазное давление. Недавно в журнале Science Advances сообщили о возможном новом способе генной терапии заболевания. Существуют эффективные методы лечения этого состояния с помощью глазных капель, но соблюдение пациентом режима лечения остается проблемой. Кроме того, к каплям часто развивается резистентность. Чтобы решить эти проблемы, группа ученых из Тринити-колледжа и биотехнологической фирмы Exhaura разработала генетическую конструкцию на основе аденовируса для доставки матриксной металлопротеиназы-3 (ММР-3) — члена семейства ферментов, разрушающих компоненты внеклеточного матрикса — и вводили его в глаза мышам с глаукомой, увеличивая отток жидкости и снижая внутриглазное давление у животных. Исследования также показывают, что лечение безопасно и хорошо переносится приматами, и что MMP-3 увеличивает способность оттока жидкости в донорских человеческих глазах. Теперь исследователи надеются на проведение клинических испытаний метода.
Геномное редактирование как стратегия в лечении ВИЧ
Ещё одна свежая разработка направлена на лечение ВИЧ. Надо полагать, комментарии о важности этого направления излишни.
И здесь как раз были достигнуты некоторые успехи. Согласно исследованию, опубликованному в PNAS, стратегия лечения ВИЧ, сочетающая геномное редактирование с помощью системы CRISPR с антиретровирусными препаратами, доказала свою эффективность в устранении инфекции у мышей. Текущие стандартные методы лечения ВИЧ включают антиретровирусную терапию (АРТ) с широким спектром нейтрализующих антител, которые могут уменьшить вирусную нагрузку, но не устранить вирус полностью, поскольку он остается в скрытом состоянии в определенных иммунных клетках. Группа под руководством Университета Темпл разработала препараты на основе CRISPR, нацеленные на ключевой корецептор ВИЧ и белок, участвующий в сборке вируса. Сначала они применили на инфицированных мышах АРТ для подавления размножения вируса, а затем - препараты CRISPR, которые приводили к удалению вируса в тканях животных без признаков побочных эффектов, связанных с редактированием генов.
Авторы исследования полагают, что такой подход вполне можно применить в клинике.
Новое в лечении бесплодия
В продолжение затронем не менее важную тему - эффективность вспомогательных репродуктивных технологий. На сегодняшний день уже известно несколько генов, варианты которых могут влиять на эффективность овариальной стимуляции и которые предлагают учитывать при выборе протокола ВРТ. В новом исследовании, опубликованном в журнале PLOS, авторы применили машинное обучение и разработали алгоритм предсказания выхода яйцеклеток для последующего оплодотворения. Одним из важных учитываемых параметров при этом были варианты генов GDF9, LHCGR, FSHB, ESR1 и ESR2. Уровень антимюллерова гормона наряду с упомянутыми генетическими вариантами оказались особо мощными показателями для предсказания количества получаемых яйцеклеток. Такой подход может значительно повысить эффективность искусственного оплодотворения в помощь многим супружеским парам.
Ну и еще о вспомогательных репродуктивных технологиях. Они помогают многим парам решать проблему бесплодия. Но насколько они безопасны? Например, насколько у таких детей вероятно возникновение генетических патологий?
Вот вам недавнее исследование, на этот раз - из Китая. Исследователи использовали данные многоцентрового проекта, известного как Китайский проект геномов новорожденных, который проводится в десятках медицинских центров с 2016 года и отслеживал генетические диагнозы и результаты молекулярной диагностики в больницах в материковом Китае. Оказалось, что процент обнаруженных патологических генетических вариаций из-за однонуклеотидных замен (SNV) были сопоставимы между беременностями с помощью ВРТ и естественным путём. То есть, факт искусственного оплодотворения не влиял на возникновение генетических нарушений. Это - очень хорошие новости. Однако исследователи подчеркнули, что что в анализе учитывали только случаи живорождений и успешных генетических диагнозов, но в него не вошли случаи потери беременности, мертворожденных плодов или других не диагностированных состояний. Кроме того, исследование не учитывало других потенциальных факторов, влияющих на генетические диагнозы и мутации помимо ВРТ, например, возраста родителей, образа жизни, формы бесплодия и др. Так что исследования в этом направлении наверняка будут продолжены.
Оставайтесь с нами, с нами - интересно!
Дайджест подготовила Ирина Колесникова — генетик, биолог КЛД, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник и разработчик ДНК-тестов MyGenetics.
