Інтригуюче нове дослідження, проведене групою вчених з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, передбачає, що генна терапія CRISPR може бути багатообіцяючою альтернативою опіоїдам при хронічному болю. Попереднє дослідження показало зниження больової чутливості у мишей після тимчасового придушення активності гена, пов'язаного з больовими станами.
Витоки нового дослідження сходять до часу роботи дослідника біоінженерії Ани Морено, що працює з унікальною формою інструменту редагування генів CRISPR. Морено експериментувала з версією CRISPR, яка не розрізає ДНК, але замість цього може блокувати експресію цільових генів.
Традиційні версії редагування генів CRISPR використовують фермент Cas9 як свого роду генетичні ножиці для вирізання цільових генів. Цей новий метод використовує мертву версію ферменту Cas9 (dCas9), який не пошкоджує назавжди цільові гени, а замість цього придушує їх експресію.
«Це не вирізання будь-яких генів, тому немає ніяких постійних змін в геномі», - пояснює Морено. - Ми ж не хочемо назавжди втратити здатність відчувати біль. Одна з найбільших проблем з редагуванням генів CRISPR - це нецільові ефекти. Як тільки ви відрізаєте ДНК, це все. Ти не можеш повернутися. З мертвим Cas9 ми не робимо нічого незворотного ".
Під час досліджень Морено зіткнулася з дослідницькою роботою, в якій обговорювалася унікальна генетична мутація, виявлена у кількох людей, які повідомляють, що майже не відчувають болю.
Названий NaV1.7, ген специфічно кодує білок, який використовується нейронами, що передають біль. Коли NaV1.7 надмірно виражений, пацієнти можуть відчувати підвищену чутливість до болю, але ті, у кого відсутні функціональні копії гена, як правило, не відчувають біль сильно.
Тому Морено і її колеги вирішили перевірити, чи зможуть вони застосувати свій метод dCas9 для придушення активності NaV1.7 у мишей. Попередні експерименти були багатообіцяючими на тварин моделях хіміотерапевтичного болю і запального болю.
Тварини не виявляли жодних побічних ефектів на загальну чутливість, але демонстрували вищі больові пороги і зниження ознак дискомфорту. Було помічено, що терапія триває принаймні кілька місяців, і хоча передбачається, що вона є тривалою терапією, вона не повинна бути постійною.
"Ми не хотіли б назавжди позбавляти людей здатності відчувати біль, особливо якщо у них велика тривалість життя. Новий підхід CRISPR/dead Cas9 пропонує альтернативне терапевтичне втручання - це важливий крок у галузі управління болем "- кажуть вчені.
Дослідження, безумовно, пройде довгий шлях вперед, перш ніж клінічне застосування на людях стане реальністю. Проте це неймовірно захоплюючий спосіб полегшити біль, особливо у світлі сучасних проблем, пов'язаних з опіоїдною залежністю.
Вчені припускають, що NaV1.7 є захоплюючою мішенню, тому що у нього, схоже, немає ніякої іншої важливої ролі, крім механізму болю.
«Націлюючись на цей ген, ми могли б змінити фенотип болю», - кажуть дослідники. "Що також здорово, так це те, що цей ген бере участь тільки в болю. Ніяких серйозних побічних ефектів при цій мутації не спостерігається.
Дослідники вже створили приватну компанію Navega Therapeutics для переведення генної терапії dCas9 в клінічні методи лікування. Наступні кроки полягатимуть у подальшому вивченні ефективності та токсичності цієї терапії NaV1.7 у тварин, перш ніж перейти до першої фази клінічних випробувань на людях приблизно через два роки.
Нове дослідження було опубліковано в журналі Science Translational Medicine.
