Найден метод повышения эффективности генной терапии

Фото из открытых источников

Результативность генной терапии зависит в первую очередь от того, как быстро введенный ген проникнет в ядро клетки-мишени. Учеными разработан метод, помогающий доставлять меньше ДНК, при одновременном повышении экспрессии и избегании цитотоксичности.

Группой ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработана новая методика, повышающая эффективность доставки генов и позволяющая сводить к минимуму негативное воздействие на клетки. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Доставку ДНК в ядро можно осуществлять при помощи сигналов ядерной локализации (NLS). Это короткие пептидные последовательности, которые «маркируют» определенные белки для транспортировки в ядро. Для этого ДНК прикрепляется к NLS, но ученым до сих пор было не известно, как на доставку влияют разные параметры. Эксперты задались целью проверить, какие перестановки дают максимальные результаты.

Ученые преобразовали мобильные фрагменты ДНК при помощи пептидов NLS, а потом трансформировали параметры сигнала ядерной локализации: его тип, расстояние между ним и ДНК, число сигналов ядерной локализации, прикрепленных к ДНК. Кодировка репортером eGFP дала возможность получения зеленого сигнала при доставке гена в ядро и его экспрессии в клетках человека.

Проверив разные варианты, специалисты выбрали оптимальный, при котором изменённая ДНК, нацеленная на ядро, позволяет добиться большей экспрессии при меньшей цитотоксичности. Метод был проверен на генной кассете, ответственной за кодировку фактора IX — белка, дефицит которого провоцирует болезнь Виллебранда. Экспрессия фактора IX оказалась в 10 раз выше, чем в контрольной группе.

Ученые также выяснили, что некоторые последовательности ДНК-NLS лучше функционируют в конкретных типах тканей: пептиды NLS в печеночной ткани помогают лучшей ядерной транслокации, чем в сердечной или почечной.

В будущем эксперты планируют выяснить, уменьшает ли доставка такой модифицированной ДНК иммунный ответ, а также протестируют применение нового метода для ускорения корректировки геномной ДНК с помощью CRISPR-Cas9.