Какво представлява PERT. Новият начин за борба с мутациите може да излекува много болести

Новият универсален инструмент за редактиране на гените дава възможност за лечение на множество генетични заболявания, причинени от т.нар. безсмислени мутации. Технологията PERT е способна да възстановява пълноценните протеини, които обикновено се съкращават поради патогенни мутации в ДНК. Звучи сложно, но в действителност това е нелош инструмент, който ще направи възможно лечението на много наследствени заболявания или пълното им предотвратяване.

Как действа генната терапия PERT

Методът съчетава редактиране на гените със синтетични РНК молекули, които програмират клетките да игнорират мутациите, които преждевременно спират синтеза на протеини. Безсмислените мутации съставляват почти една четвърт от всички известни ДНК варианти, причиняващи заболявания, което прави разработването на универсален подход за тяхното коригиране особено спешна задача.

Технологията PERT използва специални супресорни тРНК – синтетични РНК молекули, които позволяват на клетъчния апарат за синтез на протеини да „прочете“ безсмислената мутация и да произведе пълноразмерен протеин. Тези молекули се вграждат в генома с помощта на техника за първично редактиране, което теоретично елиминира необходимостта от многократни дози от лекарството.

Дейвид Лиу, химичен биолог от Института „Броуд“ в Кеймбридж, и колегите му публикуваха откритията в списание Nature. Разработката показва ефективност при коригирането на мутациите, които причиняват муковисцидоза, болестта на Батен, болестта на Тей-Сакс и болестта на Нийман-Пик в култивирани човешки клетки.

Резултатите от тестовете за корекция на гените при животни

Тестовете върху мишки с нонсенс мутация, която причинява синдром, подобен на тежката болест на Хърлър при хората, показват окуражаващи резултати. PERT възстановява производството на протеина IDUA с пълна дължина до максимум 7,6% от нормалните нива, но това е достатъчно, за да облекчи симптомите на болестта при животните.

Зоя Игнатова, биохимик от университета в Хамбург, отбелязва обещаващите резултати от новия подход. Преди това други изследователски групи са използвали супресорни тРНК без редактиране на гените: някои от тях са използвали вируси за доставяне на молекулите в клетките, докато други са използвали мастни частици като тези, използвани във ваксините COVID-19 mRNA.

Предимства на метода в сравнение със съществуващите терапии с генни мутации

Генното редактиране има ключово предимство пред алтернативните подходи. Вирусите могат да провокират опасни имунни реакции, а мастните частици изискват многократни инжекции. Вграждането на ген, кодиращ супресорна тРНК, в генома на пациента теоретично освобождава от допълнителните дози.

Технологията за коригиране на генетични заболявания обаче има и ограничения. Специфичната супресорна тРНК няма да работи за всички нонсенс мутации. Освен това оптималното количество на специфичните тРНК може да варира в различните тъкани, което означава, че терапията трябва да бъде съобразена с различните органи.

Перспективи за приложението на генното редактиране

Ако методът се окаже ефективен и при хората, PERT би могъл значително да намали разходите и да ускори разработването на терапии за редактиране на гените при много заболявания. Подобни подходи за диагностика на заболяванията предлагат вълнуващи възможности за пациентите с наследствени заболявания.

Изследователският екип планира да разработи допълнителни супресорни тРНК за използване в различни контексти. В дългосрочен план медицинските центрове биха могли да разполагат с набор от PERT агенти в замразена форма, готови за употреба. Преди тази мечта да бъде осъществена, ще са необходими години допълнителни изследвания, но настоящата работа доказва биологичната осъществимост на този подход.