Генная терапия спасла мышей от Альцгеймера

12 марта 2019

Южнокорейские исследователи из Университета Донгук смогли облегчить симптомы болезни Альцгеймера у мышей, изменив ДНК нейронов. Об успехах они рассказали в статье в журнале Nature Neuroscience.

Изменения, вызываемые болезнью Альцгеймера

Ранее было установлено, что подавление экспрессии генов гентингтина и атаксина-2 способно остановить дегенеративные изменения нейронов у животных с болезнью Гентингтона (патологических непроизвольных движений вкупе с психическими расстройствами) и атаксией (нарушением согласованности движений мышц). Также с помощью генетического редактирования удавалось избавить животных от симптомов аутизма.

В новой работе исследователи решили попробовать с помощью редактирования генома облегчить у мышей симптомы болезни Альцгеймера. В основе патогенеза заболевания лежит образование амилоидных бляшек из белка бета-амилоида.

В новой работе учёные выбрали в качестве цели модель болезни Альцгеймера и продемонстрировали, что внесение мутации в ДНК зрелых нейронов при помощи системы CRISPR-Cas9 может остановить развитие заболевания. Как известно, бета-амилоид образуется из белка-предшественника с участием фермента бета-секретазы. Исследователи предположили, что снижение в мозге экспрессии гена Bace1, кодирующего бета-секретазу, поможет предотвратить накопление бета-амилоида.

С помощью специально созданных нанокомплексов CRISPR-Cas9 размером в 125 нанометров учёные «выключили» Bace1 в гиппокампе особых трансгенных мышей 5XFAD, c мутациями, приводящими к развитию болезни Альцгеймера. Через месяц экспрессия гена в мозге мышей снизилась на 70% по сравнению с контрольной группой. Эффект сопровождался значительным снижением количества бета-амилоида. Кроме того, что у мышей замедлилось образование бляшек в нейронах, они значительно лучше контрольных животных справлялись с задачами в лабиринте и обладали лучшей памятью — терапия помогла им сохранить когнитивные способности.

Однако пока неизвестно, получится ли использовать такой подход для лечения людей. Исследователи отмечают, что формирование бляшек при болезни Альцгеймера у человека не ограничивается одним отделом мозга, поэтому такая терапия была бы полезна скорее для «локализованных» заболеваний, таких как болезнь Паркинсона. Кроме того, опыт показывает, что вылеченная болезнь Альцгеймера у мышей, имеет отношение только к мышам.

Текст: Алла Салькова

In vivo neuronal gene editing via CRISPR–Cas9 amphiphilic nanocomplexes alleviates deficits in mouse models of Alzheimer’s disease

Hanseul Park, Jungju Oh, Gayong Shim, Byounggook Cho, Yujung Chang, Siyoung Kim, Soonbong Baek, Hongwon Kim, Jeain Shin, Hwan Choi, Junsang Yoo, Junyeop Kim, Won Jun, Minhyung Lee, Christopher J Lengner, Yu-Kyoung Oh & Jongpil Kim

https://doi.org/10.1038/s41593-019-0352-0