Генотерапия в митохондриях

Митохондрии – это энергетические станции клетки, имеющие собственную ДНК. Мутации митохондриальной ДНК (мтДНК) лежат в основе огромного разнообразия заболеваний, таких как, например, синдром MELAS (митохондриальная энцефаломиопатия) – тяжёлое мультисистемное расстройство, характеризующееся постепенной утратой двигательной и умственной способностей. В каждой клетке содержится огромное количество митохондрий, и если большинство из них не будут иметь патогенной мутации, то человек будет здоров. Чтобы болезнь проявилась, нужно, чтобы около 60% митохондрий имели соответствующие повреждения ДНК, и чем выше будет этот процент, тем тяжелее будет протекать заболевание. Соответственно, если уменьшить количество мутировавшей митохондриальной ДНК, то заболевание можно если не победить, то по крайней мере облегчить его течение.

Митохондриальные заболевания на сегодняшний день не поддаются лечению. Однако существует методика митохондриальной замены, которая позволяет страдающим митохондриальными заболеваниями заводить детей и не передавать им болезни. Суть метода заключается в проведении процедуры экстракорпорального оплодотворения в комплексе с заменой митохондрий яйцеклетки или эмбриона донорскими.

Группа учёных из Кембриджского Университета разработала методику, позволяющую уменьшать количество повреждённых мтДНК в клетках живого организма. Смысл заключается во введении в клетку фермента нуклеазы, который имеет «адресную бирку» – цинковые пальцы (mtZFN), способные распознать определённые последовательности в мтДНК и связаться с ними, позволяя нуклеазе вырезать дефектный участок ДНК. Тестирование этого метода проводили на мышах, имеющих признаки поражающего сердце митохондриального заболевания. Для этого mtZFN вводили в кровоток при помощи аденоассоциированных вирусов. По результатам исследования было установлено, что в клетках сердца больных мышей число мутантных мтДНК существенно уменьшилось, а также улучшилась сердечная деятельность.

Исследователи надеются, что результаты их работы лягут в основу будущих клинических испытаний и позволят разработать подход к терапии различных митохондриальных заболеваний у людей.

Статья Gammage et al. Genome editing in mitochondria corrects a pathogenic mtDNA mutation in vivo опубликована в Nature Medicine.

Анастасия Позняк, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru/ по материалам University of Cambridge: Mitochondrial diseases could be treated with gene therapy, study suggests.