Вчені-біологи створили людські ембріони стійкі до ВІЛ

Вчені з декількох московських інститутів провели перший в Росії експеримент з редагування людських зигот за допомогою системи CRISPR-Cas9 і отримали ембріони, які несуть мутації в гені CCR5, який визначає стійкість до зараження вірусом імунодефіциту людини. Результати дослідження описані у власному науковому журналі РГМУ імені Пирогова, інформує Ukr.Media.

Вірус імунодефіциту вражає клітини, а саме, CD4+ лімфоцити, через взаємодію з рецептором на їх поверхні, який кодується геном CCR5. Невелика частина людської популяції має мутації в цьому гені (делецію 32 нуклеотидів, CCR5Δ32), яка блокує взаємодія вірусу з рецептором і робить її носія стійким до зараження.

Ідея використовувати цю мутацію в терапевтичних цілях з'явилася після історії з «берлінським пацієнтом», коли людина з ВІЛ, якому зробили пересадку кісткового мозку від донора з мутацією, вилікувався від інфекції. Розроблені з тих пір інструменти редагування геному дозволяють досить ефективно «вимикати» CCR5 в лімфоцитах, і методи терапії ВІЛ з використанням власних відредагованих лімфоцитів пацієнта вже проходять клінічні випробовування.

У 2015 році китайські вчені вперше провели експеримент з редагування ембріонів людини з використанням системи CRISPR-Cas9, а в 2016 році китайці спробували внести мутацію CCR5Δ32 ембріони. Ефективність редагування в цьому експерименті склала всього п'ять відсотків (один ембріон з 20 містив потрібну мутацію).

Вчені з Дослідницького центру акушерства, гінекології та перинатології імені Кулакова, МДУ та медичного університету імені Пирогова повторили експеримент китайських колег, але модифікували умови експерименту і отримали бластоцисти, гомозиготні за потрібною мутацією (тобто містять її у всіх копіях гена) в 62% випадків.

Як і в попередньому експерименті, вчені працювали з дефектними трипронуклеарними зиготами (заплідненими яйцеклітинами), отриманими в результаті штучного запліднення і непридатними для подальшої імплантації матерям. У зиготи вводили не матричну РНК Cas9, а готовий комплекс білка Cas9 з РНК-затравкою і ДНК-матрицею для внесення потрібної мутації. Пара найбільш ефективних гідових РНК була підібрана заздалегідь в експерименті з редагування in vitro. З 16 зигот 8 розвинулися «в пробірці» до стадії бластоцисти (близько 250 клітин), після чого їх використовували для генотипування. Аналіз показав, що п'ять з восьми ембріонів містять потрібну мутацію.

У далекій перспективі подібне редагування ембріонів може допомогти уникнути зараження, наприклад, дітей ВІЛ-інфікованих матерів.