Генная терапия больше не роскошь: российские учёные нашли способ лечить слепоту без заоблачных цен

Исследователи Научно-технологического университета "Сириус" создали инновационную технологию генной терапии, которая может изменить лечение наследственных заболеваний глаз. Новый метод позволяет обойти ограничения, с которыми сталкиваются учёные при доставке крупных генов в клетки, и уже показал впечатляющие результаты в лабораторных экспериментах.

В чём суть открытия

Главная проблема генной терапии — доставка крупных генов в клетки организма. В большинстве случаев для этого используют аденоассоциированные вирусы (AAV), безопасные и эффективные "транспортные системы". Однако они способны переносить только ограниченный объём генетического материала — около 4,7 тысяч пар нуклеотидов. Многие важные терапевтические белки кодируются генами, которые значительно превышают этот размер.

Учёные из НТУ "Сириус" нашли способ обойти это ограничение. Они предложили собирать белок внутри клетки из двух частей, каждая из которых доставляется отдельным вирусом. В клетке эти части соединяются естественным образом, образуя полноценный активный белок.

"Особые молекулы-интеины работают как "молекулярные швы”, соединяя половинки белка в единую структуру", — поясняют исследователи.

Этот процесс называется сплайсингом белков и основан на природных механизмах, которые существуют в живых организмах миллионы лет.

Как работает новая технология

1. Ген, кодирующий нужный белок, делят на две части.

2. Каждую часть помещают в отдельный вирусный вектор AAV.

3. После введения в клетку вирусы "высвобождают" свои участки ДНК.

4. Интеины — белковые элементы, встроенные в структуру — соединяют две половины в полноценный белок.

Первые испытания показали эффективность сборки до 80%. Это значит, что большинство белков в клетке формируется корректно и сохраняет свои функции.

"Методика демонстрирует позитивные результаты как в клетках почек, так и в клетках сетчатки", — сообщили в пресс-службе университета.

Тестирование на модели болезни Штаргардта

Чтобы подтвердить работоспособность метода, команда провела испытания на клетках человека и животных с моделью болезни Штаргардта - наследственного заболевания, при котором разрушаются фоторецепторы сетчатки, что ведёт к постепенной потере центрального зрения.

Результаты оказались обнадёживающими: уровень терапевтического белка в клетках сетчатки оказался вдвое выше, чем в контрольной группе. Это говорит о том, что белок не только собирается правильно, но и функционирует эффективно.

Почему это важно

• Преодоление барьера размера гена. До сих пор крупные гены не могли быть доставлены с помощью AAV. Новая технология снимает это ограничение.

• Перспектива создания отечественных препаратов. Разработка ведётся в России, что может снизить зависимость от зарубежных технологий генной терапии.

• Применимость к другим заболеваниям. Технология может использоваться не только для лечения наследственных форм слепоты, но и при муковисцидозе, гемофилии, дистрофиях мышц и других генетических нарушениях.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: пытаться доставить крупный ген целиком с помощью стандартного вирусного вектора.
  Последствие: невозможность экспрессии нужного белка.
  Альтернатива: разделение гена и внутриклеточная сборка через интеины.

• Ошибка: полагаться только на синтетические методы сборки белков.
  Последствие: низкая эффективность и риск токсичности.
  Альтернатива: использование естественного механизма белкового сплайсинга.

• Ошибка: ограничивать терапию только офтальмологией.
  Последствие: упущенные возможности для системных заболеваний.
  Альтернатива: развитие универсальной платформы для разных органов и тканей.

Сравнение с существующими методами

А что если метод подтвердит эффективность на людях?

Если последующие испытания окажутся успешными, Россия получит национальную платформу генной терапии, способную лечить десятки редких заболеваний. Это особенно важно для пациентов с наследственными ретинопатиями, которые пока не имеют доступа к современным зарубежным препаратам из-за их высокой стоимости и сложной логистики.

Мифы и правда

• Миф: генная терапия меняет ДНК человека навсегда.
  Правда: в большинстве случаев гены доставляются в клетки без встраивания в хромосомы и действуют локально.

• Миф: генные препараты опасны для организма.
  Правда: современные векторы создаются на основе безопасных вирусов, не способных к размножению.

• Миф: лечение генной терапией доступно только за рубежом.
  Правда: в России уже разрабатываются собственные решения, включая платформу НТУ "Сириус".

Интересные факты

1. Болезнь Штаргардта — самая частая форма наследственной макулодистрофии, затрагивающая примерно одного из 10 тысяч человек.

2. Механизм сплайсинга белков впервые был описан у архей — древнейших микроорганизмов.

3. Технология интеинов активно используется и в биоинженерии для создания "самособирающихся" наноструктур.

Исторический контекст

Первые генные терапии начали применять в 1990-х годах, но из-за ограничений вирусных векторов многие наследственные болезни оставались вне досягаемости медицины. Прорывные работы конца 2010-х позволили лечить слепоту (препарат Luxturna) и гемофилию. Теперь российские исследователи сделали шаг к следующему этапу — гибкой модульной системе доставки генов, где сложные белки могут собираться прямо внутри клетки.