Геном взрослого человека впервые отредактирован с помощью CRISPR-Cas

Визуализация CRISPR - участков хромосомы с повторяющейся ДНК. Изображение: de.wikipedia.org

Китайские ученые впервые провели операцию по пересадке человеку его собственных иммунных клеток, отредактированных с помощью технологии CRISPR/Cas9, чтобы вылечить от рака.

Китайские ученые проводили редактирование генома человеческого эмбриона еще до того, как британские генетики получили разрешение на аналогичное исследование. А в июле 2016 года китайские молекулярные биологи первыми получили одобрение этической комиссии на редактирование генома взрослого человека.

Онколог Лу Ю и его коллеги из Университета Сычуань Чэнду ввели добровольцу с неизлечимой формой рака легких его собственные иммунные клетки, гены которых были отредактированы с использованием революционной технологии CRISPR-Cas9, говорится в сообщении портала клинических испытаний Национального института здоровья США.

CRISPR-Cas — это система для направленного редактирования геномов, механизм которой был позаимствован у бактерий, применяющих его для борьбы с вирусами. CRISPR — это особые локусы генов, Cas — белки. CRISPR хранит информацию о последовательностях ДНК вирусов, которые ранее встречались клетке. Эти же локусы образуют CRISPR-РНК, которые, как разведчики, ищут знакомые последовательности вирусов. Если такая последовательность обнаружена, то белок Cas выступает в роли ножниц и «разрезает» чужеродную ДНК, тем самым уничтожая вирус.

В ходе операции врачи изъяли у пациента его собственные иммунные клетки и с помощью таких «умных ножниц для ДНК» отключили у них ген (вырезав из него определенные нуклеотиды), который кодирует белок PD-1.

Этот белок находится на поверхности иммунной клетки (Т-лимфоцита). В свою очередь, на поверхности раковых клеток находится белок PD-L1. Когда Т-лимфоцит связывается с раковой клеткой, PD-1 связывается с PD-L1. Из-за этого лимфоцит не может дать раковой клетке сигнал к самоуничтожению, и она остается нетронутой. В отредактированных клетках PD-1 отсутствует, а значит, раковые клетки останутся без защиты, что позволит Т-лимфоцитам уничтожить их.

После редактирования ученые культивировали полученные клетки, увеличивая их количество, а затем вводили их обратно в организм пациента. Это произошло 28 октября, говорить о результатах операции пока рано, но есть надежда, что без PD-1 отредактированные клетки будут активно атаковать раковые. Руководитель проекта сообщил, что лечение прошло гладко и что участник вскоре получит вторую инъекцию.

Ранее учеными была разработана вакцина против рака, которая содержала антитела, блокирующие белок PD-1. В результате эксперимента примерно у 30% пациентов наблюдалось уменьшение опухоли. Ожидается, что система CRISPR-Cas9 окажется эффективнее, потому что с опухолью будут работать клетки человека, а не просто антитела, которым сложнее найти свою цель.

Обзорная статья была опубликована в журнале Nature.

Напомним, ученые из США также получили разрешение на редактирование генома для борьбы с раком.