Новая технология генного редактирования поможет лечить рак и диабет

Исследование, опубликованное учеными из Оксфордского университета в журнале Cell Report, описывает метод, изменяющий реакцию человеческих клеток на внешние раздражители. Клетки постоянно контролируют окружающую среду и запрограммированы на то, чтобы реагировать на молекулярные сигналы различными способами: одни сигналы побуждают клетки расти, другие приводят к перемещению клеток, а третьи инициируют их гибель. Чтобы клетка оставалась здоровой, ее реакции должны быть тщательно сбалансированными. Для этого потребовалось более двух миллиардов лет эволюции.

Профессор медицинского факультета Оксфорда Тьюдор Фульга и его аспирант Тони Баумлер использовали производную от технологии CRISPR/Cas9, чтобы перенастроить реакцию клеток на внеклеточные сигналы. Сама CRISPR/Cas9 позволяет манипулировать геномом человека, исправляя ошибки на генетическом уровне. Однако при более сложных диагнозах, таких как диабет и рак, зачастую нужно полностью пересмотреть способ работы клеток.

Поэтому вместо того, чтобы использовать традиционное редактирование генома, команда ученых использовала версию белка Cas9, которая не удаляет элементы ДНК, а, напротив, включает в нее определенные гены. Используя этот подход, исследователи создали новый класс синтетических рецепторов и запрограммировали их для вызова реакций в ответ на естественные раздражители.

Затем команда попыталась перепрограммировать реакцию раковых клеток, которая является причиной производства новых кровеносных сосудов — ключевого процесса в развитии рака. Используя новый синтетический рецептор, созданный в лаборатории, ученые преобразовали эту реакцию, а затем обучили имунные клетки атаковать рак путем создания специальных молекул. По словам ученых, даже эти первые эксперименты открывают целый ряд возможностей для лечения рака.

Новая технология может быть использована и для лечения других заболеваний, таких как диабет. Чтобы продемонстрировать это, команда ученых спроектировала еще один рецепторный комплекс, способный определять уровень глюкозы в клетке и вызывать необходимое производство инсулина.

Исследователи надеются, что изучение генома позволит изменить способ работы клеток, даже если основная причина заболевания не связана с ошибками в ДНК.

Исследователи разработали метод, который позволяет редактировать гены нейронов, что ранее считалось невозможным. Этот инструмент предоставит новые возможности для исследований в нейробиологии.