Ученые из миланского Института генной терапии Сан-Раффаэле (SR-Tiget) обнаружили, что редактирование генов с помощью CRISPR-Cas9 в комбинации с векторами AAV6 может вызывать воспаление и преждевременное старение кроветворных стволовых клеток.

Это снижает их способность восстанавливать кроветворную систему в долгосрочной перспективе.

Исследование, опубликованное в издании Cell Reports Medicine, предлагает новые способы решить эту проблему и повысить безопасность генной терапии для наследственных заболеваний крови.

Работу возглавила доктор Рафаэлла Ди Микко, руководитель группы SR-Tiget, профессор Университета IUSS в Павии, в сотрудничестве с профессором Луиджи Нальдини, директором института, и европейскими коллегами.

Почему редактирование старит клетки

Генная коррекция стволовых клеток крови (HSPC) — перспективный метод лечения, но на практике он часто дает сбои.

Оказалось, что CRISPR-Cas9, особенно при доставке матрицы для исправления гена через AAV6, запускает в клетках реакцию на повреждение ДНК и воспаление.

Это связано с работой белков p53 и NF-κB. В итоге часть клеток впадает в состояние, похожее на старость, и хуже приживается после пересадки.

Мы увидели, что отредактированные стволовые клетки преждевременно стареют, — объясняет Ди Микко. — Из-за этого они хуже восстанавливают кровь, что снижает эффективность терапии.

Сюрпризом стало то, что признаки старения сохраняются даже спустя месяцы после пересадки, — добавляет Анастасия Конти, ведущий автор исследования. — Клетки словно запоминают стресс от редактирования, и это не временный эффект.

Как вернуть клеткам молодость

Ученые попробовали два подхода:

• временно блокировать p53,
• подавлять воспаление с помощью анакинры — препарата, который уже используют в медицине.

Оба метода уменьшили признаки старения и улучшили работу клеток. Анакинра оказалась безопаснее: она реже вызывала нежелательные мутации.

Контроль над воспалением и старением помогает сохранить функционал стволовых клеток, — резюмирует Ди Микко. — Это важно для болезней, где нужна долгая коррекция, например, иммунодефицитов.

Этот труд важен по трем причинам:

• Объясняет провалы в клинике — почему редактирование стволовых клеток иногда дает слабый эффект.
• Предлагает решение — противовоспалительная терапия может стать стандартом в генной медицине.
• Снижает риски — анакинра минимизирует побочные генетические поломки.

Исследование проводилось на моделях, а не на людях. Хотя анакинра одобрена, ее долгосрочное влияние на отредактированные клетки неизвестно. Возможны скрытые эффекты, которые проявятся только в клинических испытаниях.

Ранее ученые усовершенствовали редактирование генов для онкологии.