Ученые из Великобритании и США с помощью генной инженерии разработали перспективный препарат для лечения смертельного заболевания головного мозга, поражающего детей. Это нейродегенеративное заболевание называется инфантильная болезнь Баттена, или нейрональный цероидный липофусциноз (НЦЛ). Об этом говорится в статье, опубликованной в воскресенье в газете The Guardian.

Чтобы вылечить смертельное детское заболевание, ученые подвергли овец генной модификации. tracielouise/iStock 

Разрушительная болезнь

Дети, страдающие от этой болезни, сталкиваются с целым рядом тяжелых симптомов, включая эпилепсию, потерю зрения, нарушение когнитивных функций и проблемы с передвижением. Ситуация усугубляется тем, что на поздних стадиях болезни наблюдаются эпилептические припадки и наступает смерть. "Последствия для семей разрушительны", - сказал The Guardian проф. Джонатан Купер из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, один из руководителей проекта.

Ученые приступили к работе в сотрудничестве с коллегами из Collaborations Pharmaceuticals. Эксперты обнаружили, что мыши, страдающие одной из форм болезни Баттена, известной как CLN1, поддаются лечению с помощью инъекций недостающего фермента.

"Результаты были весьма обнадеживающими. Однако лечение необходимо было протестировать на более крупном мозге, который по своей структуре больше похож на мозг человека", - рассказывает, проф. Том Уишарт из Института Рослин при Эдинбургском университете, (того самого, где в 1996 году была клонирована овечка Долли). "Невозможно сразу от экспериментов на мышах перейти к людям. Необходимо иметь промежуточную более крупную модель".

Чтобы создать версию гена, которая производит CLN1 у овец, эксперты использовали метод редактирования генов, известный как Crispr-Cas9.

"Овечьи яичники были получены со скотобоен, яйцеклетки были извлечены и оплодотворены. Реагенты Crispr добавлялись для внесения необходимых изменений в CLN1, после чего яйцеклетки имплантировались суррогатным овцам", - пояснил Уишарт. Таким образом, у исследователей появилась целая отара овец, несущих дефектный ген.

"Эти животные являются бессимптомными носителями, точно так же, как и родители детей с болезнью Баттена", - добавил Уишарт. "От них мы смогли получить потомство с двумя дефектными копиями генов. Впоследствии у них появились симптомы заболевания, и они стали объектами наших экспериментальных исследований".

Болезнь Баттена вызывает нейродегенеративные изменения, поскольку у таких детей отсутствует фермент, вырабатываемый здоровыми генами CLN1. Это приводит к нарушению работы лизосом - клеточных органелл (визикул), ответственных за переработку отходов, накапливающихся в клетках.

Переход к клиническим испытаниям на людях

Исследование на мышах показало, что простая инъекция недостающего фермента в мозг животных значительно улучшает их состояние. Однако переход к испытаниям на людях по-прежнему небезопасен.

"Вы можете упустить два важнейших аспекта", - отмечает Купер. " Как доставить лекарство в нужное место более крупного мозга и как рассчитать дозировку".

Именно поэтому исследователям пришлось воспроизвести эксперименты на овцах. Используя этих животных, ученые смогли рассчитать оптимальную дозу и способ ее доставки в мозг овец, который гораздо крупнее мозга мышей и по размерам примерно соответствует человеческому.

Результаты исследования показали явные улучшения показателей здоровья животных. Тем не менее, авторы проекта подчеркивают, что для оптимизации лечения и обеспечения его безопасности и жизнеспособности необходимы дополнительные годы исследований.

"Мы получили чрезвычайно ценную информацию, которая в один прекрасный день поможет в создании методов лечения для детей", - заявил Уишарт. Его точку зрения поддержал Купер. " Впереди у нас еще много работы, но сегодня мы сделали очень важный шаг".

Результаты данного эксперимента представлены в издании Journal of Clinical Investigation.

Источники: Guardian, Journal interesting Engineering, Journal of Clinical Investigation, Wikipedia

1. (https://ru.wikipedia.org/wiki/Болезнь_Баттена)
2. (https://interestingengineering.com/health/scientists-use-gene-edited-sheep-to-treat-deadly-childhood-brain-disease)
3. (https://www.theguardian.com/society/2022/oct/09/gene-edited-sheep-offer-hope-for-treatment-of-lethal-childhood-disease)