Цифра
89 %
известных мутаций, вызывающих болезни, может исправить точечное редактирование ДНК
Цифра
75 %
звёздного света отражает лавовая планета TOI-561 b — почти как Венера
Цифра
в 60 раз
выросла чувствительность к свету у одного из незрячих пациентов после генной терапии
Цифра
46 → 6 %
столько нейронов с генетическими дефектами в мозге до рождения и после
ДНК впервые исправляют прямо в теле человека
Врачи впервые ввели человеку препарат, который должен исправить ошибку в ДНК прямо внутри организма с помощью точечного редактирования (prime editing) — более точной и безопасной версии системы CRISPR. Первым пациентом стал человек с болезнью Вильсона: при этом наследственном заболевании печень не выводит избыток меди, и без лечения металл накапливается и разрушает печень и мозг. Болезнь встречается примерно у одного человека из 30 тысяч, и такие больные вынуждены принимать лекарства всю жизнь. Испытания ведёт компания Prime Medicine из Кембриджа в штате Массачусетс.
Первая версия CRISPR разрезает обе нити ДНК, и при «ремонте» клетка иногда ошибается так, что теряет целые участки хромосомы. Точечное редактирование, представленное в 2019 году, надрезает только одну нить и с помощью молекулы-проводника вписывает на место ошибки исправленный код. Оно умеет не только менять отдельные «буквы», но и вставлять или удалять короткие фрагменты; по оценке создателей, так можно исправить до 89% известных мутаций, вызывающих болезни.
Раньше этот метод уже применяли на людях, но клетки забирали из организма, правили в лаборатории и возвращали обратно, а это долго и очень дорого. Теперь препарат PM577a вводят в вену: жировые наночастицы, похожие на те, что используют в мРНК-вакцинах, сами доставляют его в клетки печени. Компания рассчитывает, что для лечения хватит исправить 20–30% этих клеток; в опытах на обезьянах одна инъекция исправила около половины без заметных побочных эффектов. Если всё получится, пациентам, возможно, разрешат отказаться от поддерживающих лекарств.
Первые результаты испытаний на людях ожидаются в 2027 году. «Мы создали точечное редактирование как универсальную технологию, которая в принципе могла бы исправить почти все мутации, вызывающие генетические болезни. Сегодняшние данные — веха в медицине», — сказал сооснователь Prime Medicine Дэвид Лю.
У лавовой планеты нашлась атмосфера
Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил плотную атмосферу у планеты TOI-561 b, покрытой расплавленной породой, хотя у такого раскалённого мира рядом со звездой её давно не должно было остаться. Планета в 280 световых годах от нас отражает около 75% звёздного света, почти как Венера: учёные думают, что её закрывают облака из силикатных минералов. Атмосферу, по одной из гипотез, постоянно пополняет океан магмы, который, по словам астрофизика Анджали Пиетте, работает как один огромный вулкан.
Свет вернули через водоросли
Люди с тяжёлой наследственной слепотой, пигментным ретинитом, после экспериментальной генной терапии снова стали различать очертания предметов и находить дверной проём. Этой группой болезней в мире страдают около полутора миллионов человек: они постепенно убивают светочувствительные клетки сетчатки, и человек сначала хуже видит в темноте, потом теряет боковое зрение, а со временем может ослепнуть совсем. Вылечить их трудно, потому что болезнь вызывают мутации в разных генах.
Учёные не стали восстанавливать погибшие клетки, а научили видеть другие — ганглионарные, которые обычно лишь передают информацию в мозг и выживают даже на поздних стадиях болезни. Безвредный вирус доставил в них ген белка водорослей ChrimsonR, который работает как переключатель, реагирующий на свет. Пациенты надели очки с камерой и проектором: очки снимают окружающее и рисуют на сетчатке световые узоры.
Лечение оказалось безопасным для всех десяти участников, а у семерых чувствительность к свету выросла, у некоторых — больше чем в 60 раз. Исследование вели Жозе-Ален Саэль из Питтсбурга и Ботонд Роска из Базеля. Сама оптогенетика выросла из работ, за которые Карл Дейссерот, Петер Хегеманн и Георг Нагель в этом году получили Нобелевскую премию.
Мозг отбраковывает дефектные нейроны
До рождения мозг человека создаёт нейроны с избытком, а незадолго до родов и сразу после них уничтожает значительную их часть. Зачем, нейробиологи долго не понимали. Исследование Гарвардской медицинской школы и Бостонской детской больницы, опубликованное в журнале Nature, показало, что это контроль качества.
Учёные изучили ДНК и РНК больше чем 44 тысяч отдельных клеток коры и обнаружили, что до 46% нейронов плода несут крупные генетические дефекты, когда целые участки ДНК удвоены или выпали, — такие изменения связывают с аутизмом, шизофренией и эпилепсией. После рождения доля таких клеток падает примерно до 6%. Нейроны с дефектами не могут производить белки для синапсов и проигрывают соревнование за место в нейронной сети, а проигравшие клетки запускают программу гибели. «Эта борьба за выживание оказалась природным механизмом контроля качества в мозге», — говорит один из руководителей работы Кристофер Уолш. По его словам, учёные не ожидали, что таких клеток окажется так много.
Теперь исследователи проверяют, не ослабевает ли этот отбор при аутизме и не становятся ли уцелевшие дефектные нейроны уязвимее в старости, ускоряя, например, болезнь Альцгеймера.