Nowa terapia CRISPR była w stanie zapobiec pozornej utracie funkcji układu krążenia u myszy po zawale serca — co sugeruje, że może istnieć sposób zapobiegania uszkodzeniom serca u osób, które przeżyły atak serca.

Wyzwanie: Zawał serca występuje, gdy przepływ krwi bogatej w tlen do narządu jest znacznie zablokowany. Lekarze mogą przywrócić przepływ, chirurgicznie usuwając blokadę, przepisując leki w celu jej przerwania lub stosując kombinację różnych metod leczenia.

Wcześniejsze badania wykazały, że większość uszkodzeń serca po ataku można przypisać enzymowi wytwarzanemu przez gen CaMKIIδ, który może stać się nadaktywny w odpowiedzi na stres związany z zawałem serca.

Badania na zwierzętach sugerują, że hamowanie enzymu może zapobiegać uszkodzeniom, ale zaprojektowanie leku, który wpływa tylko enzym CaMKIIδ — a nie inne formy CaMKII, które odgrywają ważne role w organizmie — okazały się trudne.

Pomysł: Naukowcy z University of Texas Southwestern zademonstrowali teraz sposób zapobiegania nadekspresji CaMKIIδ wywołanej zawałem serca przy użyciu edycji zasad CRISPR.

Ta zaawansowana technika edycji genów umożliwia zastępowanie pojedynczych liter wzdłuż jednej strony podwójnej helisy DNA — w przeciwieństwie do wcześniejszych form CRISPR, które polegają na przecinaniu obu stron, edycja zasad jest bardziej wydajna i rzadziej powoduje niechciane „poza celem”. ” edycje.

Na potrzeby swoich badań naukowcy zaprogramowali system CRISPR do zmiany liter w dwóch miejscach w genie CaMKIIδ — celem było zapobieganie nadekspresji enzymu CaMKIIδ po zawale serca bez wpływając na jego inne funkcje lub inne formy CaMKII.

„Zamiast celować w mutację genetyczną, zasadniczo zmodyfikowaliśmy normalny gen, aby upewnić się, że nie stanie się on szkodliwie nadaktywny” – powiedziała współprzewodnicząca badania Rhonda Bassel-Duby. „To nowy sposób korzystania z edycji genów CRISPR-Cas9”.

Badania: Aby przetestować terapię, naukowcy wywołali zawał serca, ograniczając dopływ krwi do serc myszy na 45 minut. Następnie dostarczyli system CRISPR bezpośrednio do serc niektórych myszy, pozostawiając inne bez leczenia.

Wszystkie myszy wykazywały zmniejszoną czynność serca przez pierwsze 24 godziny po indukowanym zawale serca, ale podczas gdy stan myszy nieleczonych nadal się pogarszał, leczone myszy stale się poprawiały.

„Zwykle pozbawienie serca tlenu przez dłuższy czas, jak to często ma miejsce w przypadku zawału serca, powoduje jego znaczne uszkodzenie” – powiedział współkierownik badania, Eric Olson. „Ale te zwierzęta, których mięśnie serca zostały poddane edycji genów po indukowanym zawale serca, wydają się być zasadniczo normalne w następnych tygodniach i miesiącach”.

Naukowcy nie zauważyli żadnych oznak zmian w genach CaMKIIδ w narządach poza sercem ani żadnych negatywnych skutków ubocznych u myszy podczas 260 dni obserwacji po leczeniu.

Zimna woda: Te zmiany CRISPR byłyby trwałe, więc potrzeba więcej badań, zanim terapia będzie mogła zostać przetestowana na ludziach. W szczególności zespół musi zbadać potencjalne edycje poza celem — kiedy sprawdzili osiem miejsc w genomie pod kątem takich zmian, znaleźli jedno.

„Aby faktycznie opracować lek do edycji genów, obecnie standardem jest spojrzenie na setki, a nawet tysiące miejsc”, powiedział Kiran Musunuru, kardiolog i współzałożyciel firmy Verve Therapeutics zajmującej się lekami genetycznymi, który nie był zaangażowany w badanie Wiadomości o punktach końcowych.

Musunuru, którego firma opracowuje własną terapię genową chorób serca, również zauważył potrzebę stworzenia alternatywy dla wektora wirusa związanego z adenowirusem (AAV) używanego do dostarczania systemu CRISPR do komórek serca myszy, ponieważ AAV mogą powodować problemy z reakcją immunologiczną u większych ssaków.

„Największym problemem jest to, że używają AAV, a to częściowo z konieczności – nie mamy dobrych sposobów dostarczania do serca” – powiedział. „Jedynym wiarygodnym sposobem teraz, w 2023 roku i miejmy nadzieję, że zmieni się to w nadchodzących latach… jest AAV. Ale AAV i edycja genów nie idą dobrze”.

Patrząc w przyszłość: Jeśli badacze Czy w stanie w pełni rozwinąć swoją podstawową terapię edycyjną, mogłaby potencjalnie być podawana w szpitalach jako standardowe leczenie zawału serca, zapobiegając uszkodzeniom serca, które w przeciwnym razie mogłyby obniżyć jakość życia pacjentów, a nawet doprowadzić do ich śmierci.

Nawet jeśli ta technika się nie powiedzie, ich badania pokazują, że wysiłki ukierunkowane na CaMKIIδ są warte zachodu, a jeśli uda nam się znaleźć bezpieczny sposób manipulowania genem lub enzymem, może to potencjalnie zmienić życie milionów ludzi. osób umiera co roku z powodu chorób układu krążenia.

Chcielibyśmy usłyszeć od ciebie! Jeśli masz komentarz na temat tego artykułu lub masz wskazówkę dotyczącą przyszłej historii Freethink, napisz do nas na adres [email protected].