Професор хімії та біологічної хімії Девід Лю.
Генетики здатні маніпулювати геномом різних організмів, але тільки коли ембріон являє собою єдину клітку. Коли організм стає більш розвиненим і складним, зміни робити складно. Ці труднощі не дозволяють використовувати заміну генів з відхиленнями на здорові копії як засіб лікування генетичних захворювань. Девід Лю (David Liu) з Гарвардського університету очолив команду дослідників, яка розробляє техніку, що дозволяє редагувати геном живих тварин за допомогою спеціалізованих білків. Стаття про цю роботу була опублікована в Nature Biotechnology.
"Сучасні лікарські препарати для лікування генетичних захворювань не усувають основну причину хвороби, - пояснює Лю. - На відміну від інфекційних захворювань, наприклад, які ми лікуємо, знищуючи хвороботворні агенти, у разі захворювання, викликаного мутаціями в наших власних генах, потрібно проникнути в клітини і зробити операцію на нашому геномі, щоб усунути причину. Завдяки останнім відкриттям вчених по всьому світу, тепер у нас є геном-редагуючі білки, які здатні зробити таку операцію. Але проблема в тому, що ці білки, як практично всі білки, не проникають в клітини самостійно ".
Попередні методи доставки білків для редагування геному всередину клітини покладалися на використання катіонних ліпідів, які є гідрофобними молекулами, з одним позитивно зарядженим кінцем. Після того як білки притягуються до негативно заряджених молекул на поверхні клітини ссавця, вони проникають всередину у вигляді дрібних бульбашок (ендосом).
«Ключова трудність, яка була відома протягом десятиліть, полягає в тому, що» розвантажити «ендосому дуже складно, - продовжує Лю. - Ймовірність того, що білок виділиться з ендосоми самостійно вкрай низька - один на мільйон при нормальних умовах». По суті, білок потрапляє в пастку.
У новому методі, розробленому групою Лю, реалізований інший підхід: використовуються білки з високим негативним зарядом, аналогічним заряду РНК і ДНК. Ці білки розміщуються в центрі сфери - ліпосоми, яка прилипає до клітини.
Білки можуть потрапити в клітку безпосередньо з ліпосоми, або ж ліпосома потрапляє в клітку цілком, тоді її оболонка руйнується всередині, звільняючи білки.
Редагувальні білки розробляються так, що працюють в обмежений проміжок часу. Це знижує до мінімуму ризик подальшої зміни геному, небажаної після того, як цільовий ген відредаговано.
Лю сподівається, що новий метод зробить можливим проведення генетичної терапії різних захворювань. У нього є обмеження, досягти будь-якої клітини організму з його допомогою не можна. Але можливо лікування хвороб крові, м "язів, очей та вух. Так, дослідникам вдалося відредагувати гени в клітинах внутрішнього вуха живих мишей. Крок 1. Побудова негативно зарядженого білка. Крок 2. Формування білкового комплексу. Крок 3. Проникнення в клітку. Перший спосіб. Крок 3. Проникнення в клітку. Другий спосіб.