Всего одна буква
Генная терапия вылечила мышей от «глухоты Бетховена»
Популярный геномный редактор CRISPR/Cas9 помог молекулярным биологам из Гарварда создать генную терапию для лечения глухоты, от которой страдал Людвиг ван Бетховен, и успешно проверить ее на мышах. Результаты их опытов были представлены в журнале Nature Medicine (György et al., Allele-specific gene editing prevents deafness in a model of dominant progressive hearing loss – ВМ).
«Наши эксперименты открывают дорогу для создания "точечных" форм терапии, ликвидирующей целый набор генетических болезней, вызванных мутацией в одной из копий генов. Начинается век действительно точной медицины», – заявил Джеффри Холт (Jeffrey Holt), профессор Гарвардского университета.
Один из основоположников современной классической музыки, Людвиг ван Бетховен, был одним из немногих композиторов, которые продолжали свою музыкальную карьеру, несмотря на потерю слуха в молодости. Австрийский гений начал терять слух в 26 лет, когда он постоянно начал слышать высокочастотный звон в ушах, и практически полностью потерял его к 30 годам жизни.
После смерти великого композитора ученые, культурологи и медики на протяжении почти двух столетий спорят, что могло послужить причиной этой трагедии. Часть его биографов связывает потерю слуха с тифом, который Бетховен перенес в молодости, автоиммунными заболеваниями и даже его привычкой окунать голову в холодную воду для того, чтобы не засыпать.
Четыре года назад генетики из Калифорнии предположили, что великий композитор потерял способность слышать окружающий мир из-за мутации в гене Nox3, который помогает «улитке» уха переносить высокочастотные шумы. Его повреждение приводит к тому, что волосковые клетки, главные рецепторы этого органа, начинают массово гибнуть в то время, если их обладатель слышит резкие и высокие звуки.
Слева направо: волосковые клетки во внутреннем ухе нормальной мыши, мыши с «глухотой Бетховена» и мутантной мыши после генной терапии. Изображение: Carl Nist-Lund and Jeff Holt, Single letter speaks volumes, The Harvard gazette – ВМ.
Опыты на мышах показали, что грызуны, как и австрийский маэстро, сначала потеряли способность слышать высокочастотные звуки, а потом лишились и всего слуха. Многие другие знаменитые музыканты, как предполагают генетики, тоже страдали от последствий появления мутаций в Nox3 и других генах, отвечающих за работу волосковых клеток.
Холт и его коллеги сделали первый шаг к тому, чтобы спасти слух современных носителей «синдрома Бетховена», экспериментируя с одной из недавно созданных версий популярного геномного редактора CRISPR/Cas9, обладающей крайне высокой точностью работы.
Она, как объясняют ученые, включает в себя сразу две системы проверки «качества» редактирования, одна из которых встроена в РНК-шаблоны, распознающие мутантные версии генов, а вторая – в сам белок, удаляющий помеченные ими последовательности нуклеотидов.
Используя эту версию CRISPR/Cas9, ученые вылечить мышей-»бетховенов», у которых был поврежден еще один ген слуха, TMC1. Этот участок ДНК отвечает за формирование белковых молекул, которые волосковые клетки используют для преобразования звуковых колебаний в понятный для мозга «язык» электрических импульсов. Повреждение одной из его копий, как и в случае с Nox3, приводит к постепенной потере слуха.
В случае с мышами, носители мутаций в TMC1 полностью лишаются слуха и перестают реагировать на звуки примерно на шестом месяце жизни. Генная терапия, которую ученые ввели мышатам в первые дни их жизни, защитила их от их подобной участи.
Как показали замеры остроты их слуха, все мыши могли слышать звуки с громкостью в 45 децибел, а отдельные особи не уступали в этом отношении здоровым грызунам, распознавая даже очень тихие звуки, чья громкость не превышала 25-30 децибел.
Вернув слух четвероногим «бетховенам», ученые проверили, что произойдет с их здоровыми сородичами, если ввести им аналогичные дозы генной терапии. Как показали последующие наблюдения, CRISPR/Cas9 не лишил их слуха, повредив «нормальные» копии TMC1, или внес какие-то другие опасные мутации в их геном.
Аналогичным образом, как отмечают ученые, можно бороться с повреждением Nox3 и 15 другими «точечными» мутациями в генах, лишающими человека слуха. Схожим образом можно лечить и другие генетические болезни, что дает надежду миллионам людей, заключают ученые.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru