Основной аллерген кошек можно удалить с помощью CRISPR-Cas

Американские ученые провели биоинформатический анализ главного аллергена кошек, белка Fel d 1, у разных видов кошачьих и показали, что гены, кодирующие его субъединицы, теоретически можно удалить из генома с помощью технологии CRISPR-Cas. Предполагается, что кошки без этих генов будут гипоаллергенными.

Credit:

photodeti | 123rf.com

Аллергией на кошачью шерсть страдает до 15% населения, при этом эффективных средств против нее на данный момент нет. Главный кошачий аллерген, белок Fel d 1, представляет собой тетрамер из двух гетеродимеров, мономеры которых кодируются генами CH1 и CH2. Fel d 1 принадлежит к семейству секретоглобинов, его выделяют клетки слюнных, сальных, перианальных и слезных желез кошек. Уровень секреции Fel d 1 неодинаков у разных особей и может варьировать в широких пределах даже у одной и той же кошки.

Авторы новой работы, опубликованной в The CRISPR Journal, сравнили Fel d 1 домашних кошек с ортологами у диких кошачьих, включая пуму, рысь, тигра и льва. Оказалось, что даже у домашних кошек белок отличается выраженной вариабельностью, а соответствующие гены содержат несколько однонуклеотидных полиморфизмов и полиморфных участков из нескольких нуклеотидов. Более того, у 42% домашних кошек также экспрессируется неканоническая изоформа одной из субъединиц белка. (Кстати, по мнению заводчиков, породы кошек различаются по аллергенности, в частности, менее аллергенными считаются сибирские кошки, гены CH1 и CH2 которых содержат значительное количество мутаций.)

Сравнение последовательностей генов CH1 и CH2 домашних кошек с несколькими видами диких кошачьих показало, что средняя степень сходства составляет 95,9% и 93,5% для CH1 и CH2 соответственно.

Чтобы изучить, можно ли работать с генами CH1 и CH2 с помощью системы CRISPR-Cas9, авторы проводили эксперименты по CRISPR-Cas9-нокауту этих генов в линии бессмертных клеток эпителия кошки. Для наиболее удачных из проверенных гидовых РНК эффективность редактирования составляла 44,9 ± 2,5% и 25,5 ± 1,2% для CH1 и CH2 соответственно, при этом редактирование нецелевых последовательностей не наблюдалось. Таким образом, гены CH1 и CH2, кодирующие субъединицы Fel d 1, могут быть удалены с помощью технологии CRISPR-Cas9.

Авторы отмечают, что помимо предложенной ими стратегии получения гипоаллергенной кошки, есть и другие подходы к борьбе с аллергией. Например, специальный корм для кошек, содержащий птичьи поликлональные антитела класса IgY к Fel d 1, снижает на 47% уровень этого белка на кошачьей шерсти. У кошек, иммунизированных вакциной HypoCat, мишенью которой является Fel d 1, его уровень в ушных выделениях снизился примерно на 30%.

Источник

Nicole F. Brackett, et al. Evolutionary Biology and Gene Editing of Cat Allergen, Fel d 1 // The CRISPR Journal, Published 28 March 2022, DOI: 10.1089/crispr.2021.0101

Добавить в избранное

Вам будет интересно