
Американские ученые разработали метод генетической коррекции
на основе пептидонуклеиновых кислот, который в эксперименте эффективно устранил
симптомы бета-талассемии у мышей. Результаты работы опубликованы в журнале Nature
Communications.
 
Бета-талассемия — это наследственное заболевание, при
котором нарушается синтез бета-субъединицы гемоглобина (бета-глобина). Это
приводит к деформации и небольшому размеру эритроцитов и снижению
продолжительности их жизни, повышенному количеству ретикулоцитов (незрелых
эритроцитов) в крови, анемии разной степени тяжести и увеличению селезенки (иногда
в десятки раз по сравнению с нормой).
 
Пептидонуклеиновые кислоты (ПНК) — это синтетические аналоги
нуклеиновых кислот, в которых цепь из сахара (рибозы или дезоксирибозы) и
остатков фосфорной кислоты заменена полиамидной псевдопептидной
последовательностью, несущей азотистые основания. ПНК в виде олигомеров
способны комплементарно связываться с нуклеиновыми кислотами. В случае двухцепочечной
ДНК (ДНК/ДНК) некоторые ПНК могут вытеснять одну из цепей ДНК в комплементарном
участке, образуя трехцепочечную спираль (ПНК/ДНК/ПНК). В живой клетке это
приводит к запуску клеточных механизмов репарации (починки) ДНК. В присутствии «здорового»
фрагмента ДНК эти механизмы восстанавливают геном в соответствии с ним, что
позволяет проводить коррекцию отдельных мутаций. В отличие от распространенных
методов редактирования генома, например CRISPR/Cas9, этот подход не требует
привлечения сторонних ферментов-нуклеаз, что снижает риск нежелательных
модификаций генома.
 
Сотрудники Университетов Йеля, Массачусетса и Карнеги-Меллон
использовали в своей работе ПНК, замещенные в гамма-положении полиэтиленгликолем
(гамма-ПНК) для лучшего связывания с ДНК. Гамма-ПНК, комплементарные несущему
мутацию участку гена бета-глобина, вместе с соответствующими нормальными одноцепочечными
фрагментами ДНК, поместили в наночастицы из полилактида-ко-гликолида, которые
обеспечивают их проникновение в кроветворные стволовые клетки (КСК).
