CRISPR — это мощный инструмент редактирования генов, который использует фермент Cas9 для точного редактирования целевых генов. Проблема в том, что он не всегда остается в нужной части тела и может продолжать редактировать гены еще долго после того, как это необходимо, потенциально вызывая иммунный ответ. Новая генная терапия рака может быть активирована дистанционно в определенных частях тела. Исследовательская группа разработала CRISPR, который реагирует на ультразвуковые волны, и продемонстрировала, как его можно использовать для лечения рака у мышей.
Теперь ученые из Университета Южной Калифорнии (USC) продемонстрировали новый способ контролировать, когда и где работает CRISPR. В экспериментах на мышах они использовали этот метод для устранения рака.
На практике CRISPR можно было бы включить в средства доставки вирусов и доставлять пациентам внутривенно. Затем сфокусированные ультразвуковые импульсы можно наносить непосредственно на нужную часть тела, активируя инструмент редактирования генов. Хитрость в том, что клетки устроены так, чтобы вырабатывать фермент Cas9 при воздействии тепла, которое индуцируется ультразвуковыми волнами.
«В нашей управляемой системе вы можете включить или выключить ее в любое время», — сказал Питер Инсяо Ван, соавтор исследования. «Как только вы его включаете, молекула CRISPR начинает работать там, где вы этого хотите. Затем, через некоторое время, она начинает сама распадаться, отключается на некоторое время, а потом вы всегда можете включить ее снова».
Чтобы использовать этот инструмент для борьбы с раком, команда установила CRISPR, нацеленную на теломеры — повторяющиеся последовательности ДНК на концах хромосом. Это не только приводит к гибели раковых клеток, но и запускает иммунный ответ, который призывает другие клетки помочь уничтожить опухоль.
Третий тип атаки исходит от специализированных ячеек CART. Эти иммунные клетки удаляются у пациента, настраиваются на атаку определенных целей, а затем вновь вводятся в организм. В данном случае мишенью является белок CD19, который в больших количествах экспрессируется при некоторых типах рака. Самое главное, что исследовательская группа использовала технологию CRISPR для увеличения производства CD19.
Команда протестировала комбинированную терапию на мышах с подкожными опухолями. Действительно, 100% мышей, получавших клеточную терапию CRISPR/CART, выжили, и их рак был полностью устранен. Для сравнения, у мышей, получавших только клеточную терапию CART, выживаемость составляла всего 40%.
Хотя результаты выглядят многообещающе, эта терапия явно все еще находится на ранних стадиях, и нет никакой гарантии, что люди получат такие же преимущества. Команда говорит, что будущая работа должна быть сосредоточена на совершенствовании этой технологии и потенциальном расширении ее за пределы клеточной терапии CART.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.