Уральские учёные разрабатывают технологии для коррекции генетических дефектов

Учёные Института иммунологии и физиологии УрО РАН и УрФУ разрабатывают методы генетической диагностики и терапии болезней, вызванных первичным иммунодефицитом. Это врожденное нарушение работы одного или нескольких звеньев иммунной системы, которое предрасполагает к развитию частых, затяжных, тяжело поддающихся лечению заболеваний, причём не только инфекционных, но и аутоиммунных, аутовоспалительных и онкологии. Например, системная красная волчанка, различные васкулиты, хронические пневмонии и даже выпадение волос. Сегодня первичные иммунодефициты лечат заместительной терапией и трансплантацией гемопоэтических стволовых клеток. Но лечение таких болезней обещает стать более эффективным при помощи замены генетических дефектов в ДНК человека. Об этом рассказал старший научный сотрудник кафедры иммунохимии УрФУ и Института иммунологии и физиологии УрО РАН Михаил Болков в эфире радио «Комсомольская правда». «В настоящее время описано более 500 молекулярно-генетических дефектов, которые влияют на иммунную систему. Мы знаем, что около 2 % жителей Земли так или иначе страдают от недугов, связанных с иммунной системой, но не знают, чем вызвана их болезнь. Они ходят по разным врачам, но не могут найти причину, так как не знают, что у них есть генетическая предрасположенность, нарушение в работе генома. Поэтому мы занимаемся генетической диагностикой, ищем нарушения в работе иммунитета и соответствующих последовательностей ДНК, а наши коллеги в мире разрабатывают технологию модификации клеток для замены нарушенной последовательности генов на правильную», — отмечает Михаил Болков. Технология CRISPR-Cas9 была открыта благодаря тому, что удалось узнать об иммунитете у бактерий. У них есть гены CRISPR, с помощью которых они запоминают в своей ДНК фрагмент вируса, а благодаря Cas разрезают геном вируса, который попал в бактерию, поэтому терапия бактериальных инфекций бактериофагами (вирусами бактерий) не всегда эффективна. Учёные научились использовать систему CRISPR-Cas9, указывая вместо фрагмента вируса целевой участок генома человека, к которому нужно прицелиться. В результате можно исправлять мутации и ошибки генома, на этом будет построено современное лечение генетических болезней, в т. ч. врождённых ошибок иммунитета или первичных иммунодефицитов. «Поэтому наша задача заключается в том, чтобы исправить это нарушение в клетке, сделать „заплатку” на месте генетического дефекта. Для этого мы берём фермент, который защищает от вирусов бактерии и распознает последовательности нуклеиновых кислот в РНК вируса. Мы задаём ферменту маркер нужного места в ДНК, и он разрезает ДНК в нужном месте, откуда мы вырезаем повреждённый участок генома и вставляем правильный», — добавляет Михаил Болков. Сейчас технологии модификации генетических заболеваний находятся на этапе разработки и проверки. Процесс их испытаний очень длителен — начиная с проверки отдельной клетки, учёные затем переносят процесс лечения на животных. Как поясняет Михаил Болков, лечение людей с помощью таких технологий пока недоступно, но проведение дорогостоящих операций для лечения сложных заболеваний станет возможным в ближайшие несколько лет.