Редактирование генома использовали для терапии гемофилии у мышей

Ученые из Кореи разработали генную терапию для лечения гемофилии A и B. Они не воздействовали напрямую на факторы свертывания крови, а ингибировали антитромбин. Для этого авторы использовали липидные наночастицы, несущие мРНК Cas9 и гидРНК к гену антитромбина Serpinc1. Эффективность и безопасность терапии показали на мышиных моделях.

Credit:
123rf.com

Генная терапия — перспективное направление для лечения гемофилии A и B. Основанную на использовании аденоассоциированного вирусного вектора терапию уже опробовали на людях (подробнее — на PCR.NEWS). Ученые из Кореи выбрали своей целью антитромбин — негативный регулятор свертывания крови. Его кодирует ген SERPINC1. Ранее уже была показана эффективность подавления антитромбина лекарственными препаратами при гемофилии A и B, но эффект был кратковременным. Авторы нового исследования использовали редактирование генома для достижения долгосрочного эффекта.

Сначала авторы выбрали гидовую РНК, с помощью которой удалось достичь максимального числа инделов в гене Serpinc1. Отбор проводили на первичных гепатоцитах мыши.

После этого ученые создали и оптимизировали липидные наночастицы для доставки мРНК Cas9 и гидРНК к клетки печени мыши. Наночастицы были выбраны, чтобы избежать ряда недостатков вирусных векторов, таких как ограничения по размерам упакованного генетического материала и возможная иммунная реакция. Изменяя состав буфера, авторы достигли эффективной загрузки РНК в наночастицы. Полученные наночастицы назвали LNP-CRISPR-mAT.

У человека при гемофилии A происходит инверсия 22-го интрона гена FVIII (F8I22I), причина гемофилии B — в потере активности гена FIX (F9Mut). Эффективность редактирования гена Serpinc1 с помощью LNP-CRISPR-mAT показали на мышиных моделях F8I22I и F9Mut. Мышей получили с помощью CRISPR-Cas9-системы и проверили их на желаемый фенотип.

LNP-CRISPR-mAT вводили мышам внутривенно трижды с интервалом в две недели. Инделы в таргетируемом гене отмечали только в тканях печени. Частота инделов составляла 22% и 38%, а концентрация антитромбина в крови снизилась на 40% и 70% у мышей F8I22I и F9Mut соответственно.

Редактирование генома с помощью конструкции LNP-CRISPR-mAT уменьшало лаг-тайм (время задержки свертывания) и повышало эндогенный тромбиновый потенциал (площадь под кривой генерации тромбина), а также нормализовало другие показатели свертывания крови. Снизилась частота спонтанных кровотечений в области печени мышей.

Внецелевого редактирования генома в клетках печени мышей отмечено не было. Также авторы не нашли признаков повреждения печени, воспаления или иммунного ответа на Cas9.

Таким образом, три дозы наночастиц, несущих мРНК Cas9 и гидРНК, ингибировали экспрессию антитромбина на 40% и 70% у мышей F8I22I и F9Mut. В обоих моделях нормализовался фенотип. Авторы говорят о том, что их прототип можно модифицировать для последующего применения в клинике.

Источник

Jeong Pil Han, et al. In vivo delivery of CRISPR-Cas9 using lipid nanoparticles enables antithrombin gene editing for sustainable hemophilia A and B therapy // Science Advances, Vol 8, Issue 3, published January 21, 2022, DOI: 10.1126/sciadv.abj6901

Добавить в избранное

Вам будет интересно