С помощью CRISPR риск сердечных заболеваний можно будет определять задолго заранее

В нашем геноме определяющих предрасположенность к болезням много генных вариантов (генетических изменений). Прямая связь многих из них с болезнями еще не установлена. Иными словами, их действие все еще основано на предположениях. Но очень важное исследование, способное изменить это, было выполнено с помощью используемой для редактирования генов генетической технологии CRISPR . В июне 2018 года в «Circulation»опубликовано исследование, в котором впервые CRISPR и стволовых клеток технологию объединили для изучения роли генетического варианта в повышении риска болезни сердца. Эта работа может осветить путь к революционным достижениям в прецизионной медицине.

В исследовании DNA здоровых людей без сердечных заболеваний, всего 54 человек, анализировали с помощью секвенирования нового поколения и изучили гены, связанные с гипертрофической кардиомиопатией. Как патологическое увеличение сердца известная гипертрофическая кардиомиопатия— заболевание из-за патологического утолщения сердечной мышцы. Это одна из наиболее распространенных наследственных болезней сердца. Она ответственна за внезапные сердечные приступы у молодых, особенно молодых спортсменов.

У проанализированных 54 человек обнаружили 592 генных варианта (генетических изменения). Среди них 78 процентов классифицировали как доброкачественные (безвредные). У 17 пациентов обнаружили варианты, классифицированные как «вероятно патогенные (вредные)».

У одного участника исследователи выявили в гене MYL3вариант, связанный с гипертрофической кардиомиопатией. Этот вариант MYL3 также имелся у других членов семьи. Но у них не наблюдалось нерегулярного сердцебиения или увеличения сердечной мышечной ткани.

Исследователи взяли клетки крови участника и превратили в индуцированные (стимулированные) плюрипотентные стволовые клетки. Это клетки, генетически перепрограммированные вновь стать эмбриональными стволовыми клетками. Обычно они способны превращаться в различные типы клеток организма. С помощью редактирования генов CRISPR вариант MYL3 в этих клетках сделали рецессивным. Затем стволовые клетки превратили в клетки сердечной мышцы. Так проанализировали, патогенен или безвреден этот вариант для сердечных мышечных клеток.

Анализ установил доброкачественность (безвредность) варианта участника. Также проверили, возникли ли нежелательные мутации в сердечных клетках, отредактированных CRISPR. Никаких внецелевых мутаций не обнаружили.

Что же означает для нас это исследование?

• Это важное достижение прецизионной/индивидуальной медицины. Техника позволяет определить, какие проблемы здоровья могут вызвать варианты с неясной клинической значимостью в генетических тестах. Так вместо долгого ожидания возникновения болезни можно заранее предположить опасность варианта.
• В работе использовалась технология CRISPR, одно из важнейших открытий века. Вопреки опасениям в генетически измененных с crispr клетках не обнаружили внецелевых мутаций. CRISPR становится безопаснее и эффективнее каждый день.
• Важно подчеркнуть, что работа выполнена у одного пациента. Выращивание стволовых клеток и необходимые анализы заняли 6 месяцев. Технику необходимо подтвердить с участием большего числа людей.
• Генетика переживает золотой век современной медицины. В прошлом году в Natureопубликована работа, где связанную с наследственной болезнью сердца мутацию исправили с помощью CRISPR в человеческих эмбрионах. CRISPR станет одним из важнейших инструментов прецизионной медицины.