Ученые Тель-Авивского университета (TAU) продемонстрировали, что система CRISPR-Cas9 эффективно лечит метастатический рак. CRISPR-Cas9 – это высокоточный метод редактирования генома, который преобразует ДНК животных, растений и микроорганизмов. Теоретически любая часть генома может быть разрезана и склеена, что позволяет использовать естественные механизмы клетки для изменения генного кода.
Недавно израильские ученые провели исследование и разработали новую систему доставки на основе липидных наночастиц, которая обнаруживает раковые клетки и с помощью манипуляции с генами уничтожает их. Эта инновационная система называется CRISPR-LNP. Она содержит информационную РНК, кодирующую фермент CRISPR Cas9, который действует как молекулярные ножницы и разрезает ДНК раковых клеток.
“Это первое в мире исследование, которое доказывает, что система редактирования генома CRISPR эффективно лечит рак у животных. Следует подчеркнуть, что это не химиотерапия. Побочных эффектов нет, а раковые клетки после такой процедуры никогда не восстанавливают свою активность. Молекулярные ножницы Cas9 разрезают ДНК раковых клеток, нейтрализуя их и навсегда предотвращая их деление”, – заявил профессор Дан Пеер, вице-президента по НИОКР и заведующий лабораторией наномедицины в Школе биомедицины и онкологических исследований им. Шмуниса при Тель-Авивском университете.
Это передовое исследование провел доктор наук Даниэль Розенблюм вместе с аспиранткой Анной Гуткиной и их коллегами. Кроме того, в исследовании приняли участие: доктор Цви Коэн, заведующий отделением нейрохирургической онкологии и заместитель заведующего отделения нейрохирургии в Медицинском центре Шиба, доктор Динора Фридман-Морвински из Тель-Авивского университета, доктор Марк А. Бельке, главный научный сотрудник IDT Inc. и профессор Джуди Либерман из Бостонской детской больницы и Гарвардской медицинской школы. Исследование проводилось в лаборатории наномедицины профессора Пеера.
Профессор Пеер и его группа выбрали два наиболее смертоносных вида рака для проверки потенциального применения технологии CRISPR-LNP в качестве лечения – метастатический рак яичников и глиобластома. Средняя продолжительность жизни при глиобластоме – наиболее агрессивного вида рака головного мозга – составляет всего 15 месяцев после постановки диагноза; пятилетняя выживаемость – всего 3%. Исследование показало, что однократная процедура CRISPR-LNP удвоила среднюю продолжительность жизни мышей с глиобластомой, а общая выживаемость увеличилась примерно на 30%.
Рак яичников характеризуется самым высоким уровнем смертности среди новообразований женских половых органов. Как правило, диагноз ставится на прогрессирующей стадии, когда метастазы уже распространились по телу. Несмотря на то, что последние научные исследования привели к заметному прогрессу в лечении рака яичников, лишь треть пациентов выживает. CRISPR-LNP в лечении метастатического рака яичников у мышей увеличило выживаемость на 80%.
Профессор Пеер объяснил, что метод редактирования генома CRISPR способен идентифицировать и изменять любой генетический сегмент. У нас есть возможность разрывать, восстанавливать или даже заменять гены, применяя персонализированный подход. Он добавил: “Несмотря на широкое применение в исследованиях, внедрение [технологии CRISPR] в клиническую практику все еще находится в зачаточном состоянии, поскольку для безопасной и точной поставки CRISPR к клеткам-мишеням необходима эффективная система доставки. Система, которую мы разработали, нацелена на ДНК, ответственную за выживание злокачественных клеток. Это инновационный метод лечения агрессивных форм рака, для которых эффективная терапия отсутствует”.
Ученые отмечают, что доказательство того, что редактирование генома на основе CRISPR способно лечить два агрессивных вида рака, открывает ряд возможностей для терапии других видов онкологии, наряду с редкими генетическими заболеваниями и хроническими вирусными болезнями, такими как СПИД.
“Вероятно, пройдет некоторое время, прежде чем новое лечение можно будет применять на людях. Сфера молекулярных лекарств, использующих информационную РНК (генетический мессенджер), развивается быстрыми темпами. На самом деле, большинство вакцин против COVID-19, разрабатываемых в настоящее время, основаны на этом принципе. Когда мы впервые заговорили о лечении РНК двенадцать лет назад, люди думали, что это научная фантастика. Я верю, что в ближайшем будущем мы увидим множество персонализированных методов лечения онкологических и генетических заболеваний, основанных на генетических мессенджерах”, – заявил профессор Пеер.
Результаты испытания, которое финансировалось Израильским фондом онкологических исследований, были опубликованы в ноябрьском выпуске журнала Science Advances за 2020 год.
