Новый вид генной терапии рака можно дистанционно активировать в определенной части тела. Команда разработала версию CRISPR, которая реагирует на ультразвук, и продемонстрировала, как ее можно использовать для лечения рака у мышей.
CRISPR — это мощный инструмент генетического редактирования, 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 долгое время после того, как это необходимо, потенциально вызывая иммунный ответ.
Теперь ученые из Университета Южной Калифорнии (USC) продемонстрировали новый способ контролировать, когда и где CRISPR выполняет свою работу. В испытаниях на мышах они использовали его для лечения рака.
На практике CRISPR можно было бы включить в средства доставки вирусов и доставить пациенту внутривенно. Затем сфокусированные ультразвуковые импульсы можно направить на нужную часть тела, что активирует инструмент редактирования генов там и только там. Хитрость в том, что клетки предназначены для выработки фермента Cas9 в ответ на тепло, и это тепло вызывается ультразвуком.
«В нашей контролируемой системе вы можете включать и выключать ее, когда захотите», — сказал Питер Инсяо Ван, соавтор исследования. «Как только вы ее включите, молекула CRISPR начнет выполнять свою работу там, где вы этого захотите. Затем, через определенное время, она начнет распадаться сама по себе, будет отключена на некоторое время, а затем вы сможете снова включить ее, когда захотите».
Чтобы использовать этот инструмент для борьбы с раком, команда настроила CRISPR на теломеры, повторяющиеся последовательности ДНК на концах хромосом. Это не только заставляет раковые клетки отмирать, но и запускает иммунный ответ, который призывает другие клетки помочь покончить с опухолями.
Третий аспект атаки исходит от специализированных CAR T-клеток. Это иммунные клетки, которые берутся у пациента, настраиваются на атаку определенной цели, а затем повторно вводятся в организм. В этом случае целью является белок CD19, который в больших количествах экспрессируется определенными типами рака. Самое интересное, что команда использовала CRISPR для увеличения выработки CD19.
Команда протестировала это комбинированное лечение на мышах с опухолями под кожей. И, конечно же, 100% мышей, получавших терапию CRISPR/CAR T-клетками, выжили, полностью избавившись от рака. Для сравнения, у мышей, получавших только терапию CAR T-клетками, выживаемость составила всего 40%.
Хотя результаты выглядят многообещающими, очевидно, что это лечение еще слишком рано, и нет гарантии, что те же преимущества будут иметь место и у людей. Команда утверждает, что будущая работа должна быть сосредоточена на совершенствовании методики и потенциальном расширении ее за пределы терапии CAR T-клетками.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
