С помощью редактирования РНК in vivo устранили мутацию, вызывающую синдром Ретта

Ученые из США успешно применили программируемое редактирование РНК in vivo, чтобы устранить точечную мутацию в гене белка MeCP2 в мышиной модели синдрома Ретта. Через месяц функциональность белка была восстановлена на 50%.

Credit:
Vadim Kulikov | 123rf.com

Синдром Ретта — это X-сцепленное тяжелое неврологическое заболевание. Чаще всего оно развивается в результате замены G>A в гене, кодирующем белок MeCP2 (метил-CpG-связывающий белок 2), который экспрессируется почти исключительно в нейронах и глиальных клетках. В новой работе, опубликованной в Cell Reports, сообщается об успешном редактировании мутантной РНК гена Mecp2 у модельных мышей.

Замена G>A в гене MeCP2 приводит к появлению преждевременного стоп-кодона и синтезу нефункционального белка. Поскольку генетической причиной синдрома Ретта является единственная замена, его излечение теоретически может быть возможно с помощью аденозиндезаминаз, устраняющих точечную мутацию.

Несколько лет назад группа ученых из США показала, что устранить точечную мутацию с помощью редактирования РНК можно в нейронах, взятых от мышей с мутацией Mecp2317G>A. В том эксперименте нейроны инфицировали аденоассоциированным вирусом, который кодировал гиперактивный домен аденозиндезаминазы ADAR2, сшитый с пептидом λN (так называемая «эдитаза» от англ. Editase). Эдитаза находила свою мишень с помощью направляющей РНК, которая содержала последовательность, распознаваемую пептидом λN.

Эдитазу вместе с направляющей РНК та же команда применила и в новой работе для редактирования РНК в нейронах живых мышей. Аденоассоциированный вирус, кодирующий эдитазный комплекс, вводили непосредственно в гиппокамп молодых мышей с мутацией Mecp2317G>A. Через месяц после инъекции было отредактировано 50% мутантной мРНК гена Mecp2 в трех различных популяциях клеток гиппокампа. В нейронах с отредактированной РНК белок MeCP2 восстановил свою нормальную функцию примерно на 50%, что можно было наблюдать с помощью визуализации его локализации: белок дикого типа локализуется вблизи гетерохроматина, а мутантный — нет. Полный анализ транскриптомов нейронов показал, что частота редактирования РНК вне сайта-мишени составляет 30% и менее от всех актов редактирования.

Таким образом, ученые показали, что программируемое редактирование РНК может быть использовано для исправления мутантной РНК в нейронах живых мышей. Однако говорить об использовании редактирования РНК для излечения от генетических неврологических болезней преждевременно, так как остается неясным, какая доля РНК и в каком количестве нейронов и глиальных клеток должна быть отредактирована для устранения симптомов болезни.

Источник

John R. Sinnamon, et al. // In Vivo Repair of a Protein Underlying a Neurological Disorder by Programmable RNA Editing. // Cell Reports, 2020, 32, 107878. DOI: 10.1016/j.celrep.2020.107878

Добавить в избранное

Вам будет интересно