Нові технології генної інженерії наблизили нас до створення безпечних для пересадки людині органів свині. Портал Science розповів. як метод CRISPR (Короткі паліндромний повтори, регулярно розташовані групами - вони захищають клітину від чужорідних генетичних елементів) був використаний на клітинах свині, щоб знищити потенційно шкідливі послідовності з 62 фрагментів ДНК в геномі тварини. Це відроджує надію, що органи свині вдасться «пристосувати» для людського тіла.
Чому раніше пересадки не вдавалися
Органи свиней не вперше розглядають, як претендентів на пересадку, адже їх розміри відповідають людським органам. Однак не вдається обійти різку реакцію імунітету, яку провокують клітини тварин. Також ці клітини несуть іншу потенційну загрозу: їх ДНК пронизані маленькими копіями послідовностей ДНК, які є залишками вірусів і все ще можуть виробляти інфекційні вірусні частинки. Раніше були випадки переходу свинячого ендогенного ретровірусу (англ. PERV) в людські клітини через їжу. А під час експериментів він вразив людські клітини, трансплантовані мишам з ослабленою імунною системою.
Хто взявся вирішити проблему
Новий експеримент CRISPR був націлений саме на таємничі послідовності PERV. Цим питанням зайнявся Георг Чарч з Гарвардського університету і його колеги.
Дослідник вірить, що нова робота змусить переглянути ідею ксенотрансплантації - використання органів тварин для людей. «По суті, вся ця область була в занепаді 15 років, - каже Чарч. - Було лише кілька вірних своїй справі колег, які підтримували її життя. Але, я думаю, тепер гра повністю зміниться ».
Як це працює
Метод CRISPR заснований на древньому захисному механізмі, який бактерії використовують, щоб руйнувати ДНК вторгаються вірусів. З його допомогою дослідники можуть вразити певну точку в геномі короткою ниткою проводить РНК і потім відрізати його фермент, щоб точно розірвати ген або вставити новий.
Команда Чарч розробила провідну РНК, яка вражає ген, загальний для всіх 62 послідовностей PERV в ДНК клітин з нирок свиней. У невеликої частини цих клітин система CRISPR знищила кожен екземпляр цільового гена, і ці змінені клітини показали, що їх здатність інфікувати PERV клітини нирки людини через їжу знизилися в 1000 разів.
Чому це не врятує від усіх бід
Чарч застерігає, що змінити багато примірників одного повторюється послідовності - не те ж саме, що вразити багато унікальних генів за раз - а це буде необхідно, якщо CRISPR націлені лікувати, наприклад, складні генетичні захворювання. Він підозрює, що експеримент вдався, завдяки рідкісному явищу генної конверсії: вже знешкоджені CRISPR фрагменти ДНК не дали клітинам відновити недавно зрізані фрагменти, що і прибрало всі копії PERV.
«Ми не впевнені, що те, що ми зробили - загальне правило, - говорить дослідник. - Це не означає, що тепер ми можемо легко змінити 62 різних гена ».