ISSN Print 2306-6326    ISSN Online 2713-2773
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ РЕЦЕНЗИРУЕМЫЙ ЖУРНАЛ ФМБА РОССИИ

Новости журнала

29.09.2021
Новая стратегия терапии эндотелиальной дистрофии роговицы Фукса с помощью CRISPR/Cas9

Эндотелиальная дистрофия роговицы Фукса (ЭДРФ) – заболевание, приводящее к прогрессирующему ухудшению зрения вследствие потери эндотелиальных клеток роговицы. Сегодня единственная стратегия терапии ЭДРФ – пересадка роговицы, однако такая операция сопровождается значительными рисками инфицирования, кровоизлияния, отторжения и глаукомы как во время операции, так и в течение дальнейшей жизни пациента.

В настоящее время известна основная причина ЭДРФ у человека - миссенс-мутация в гене коллагена типа VIII альфа 2 (COL8A2). Данная мутация приводит к образованию нового белка с патологическими функциями, что способствует развитию фенотипа ЭДРФ. Ученые из США предложили новую стратегию терапии ЭДРФ на базе технологии редактирования генома CRISPR/Cas9. Ученые сконструировали рекомбинантный аденовирусный вектор, содержащий эндонуклеазу spCas9 и гидовую РНК, специфичную к старт-кодону гена COL8A2 (Ad-Cas9-Col8a2gRNA). Исследования терапевтической активности полученного препарата проводились на мышах линии Col8a2Q455K/Q455K , имеющих миссенс-мутацию в гене COL8A2; исследования безопасности проводились на мышах линии C57BL/6J. Было показано, что единичная инъекция препарата в глаз двухмесячных мышей Col8a2Q455K/Q455K приводит к значительному восстановлению плотности, морфологии, а также функции эндотелиальных клеток роговицы, что было особенно заметно через 10 месяцев после инъекции. Также эффективность препарата была подтверждена молекулярными методами. Было показано, что применение Ad-Cas9-Col8a2gRNA способствует возникновению малых инсерций и делеций в области старт кодона гена COL8A2 с эффективностью 102.5±16.3%. Инсерции и делеции в один нуклеотид нарушают рамку считывания COL8A2, что подавляет продукцию аберрантного белка. Исследования безопасности препарата показали, что умеренный титр Ad-Cas9-Col8a2gRNA не вызывает повреждений структуры и функции сетчатки, а также не приводит к развитию воспаления. Кроме того, был оценен масштаб редактирования нецелевых участков с помощью Ad-Cas9-Col8a2gRNA. Авторы обнаружили наличие 8 различных нецелевых последовательностей в 13 позициях, имеющих гомологию с целевой последовательностью. Большая часть данных сайтов располагалась либо в межгенных участках, либо в генах, которые не экспрессируются в клетках роговицы глаза. Авторы полагают, что нарушения последовательности данных генов не влияет на функционирование клеток роговицы глаза. 

 

Таким образом, данная работа демонстрирует рациональность применения CRISPR/Cas для нарушения старт-кодона гена с целью терапии заболеваний. Данная стратегия позволит лечить или, по крайней мере, откладывать проявления эндотелиальной дистрофии эндотелия роговицы Фукса, что потенциально элиминирует необходимость трансплантации роговицы.