Исследователи из Техасского университета в Остине (The University of Texas at Austin) представили новую технологию редактирования генов на основе ретронов — особых элементов бактериальной ДНК. Этот метод способен одновременно исправлять несколько мутаций с беспрецедентной эффективностью и может сделать генотерапию массовой, доступной и универсальной. Результаты опубликованы в журнале Nature Biotechnology.
Ключевые факты
- Новая система редактирования генов на основе ретронов исправляет до 30 % клеток — в 20 раз эффективнее предыдущих методов.
- Ретроны способны заменять целые участки дефектной ДНК, а не отдельные мутации.
- Метод уже продемонстрировал успех в клетках млекопитающих и эмбрионах рыбок данио (модель сколиоза).
- Технология может стать универсальной платформой для терапии болезней с множественными генетическими дефектами, включая муковисцидоз.
- Исследование поддержано компанией Retronix Bio и Фондом Уэлча (Welch Foundation).
Как работает новая система
Ретроны — это бактериальные генетические элементы, помогающие микроорганизмам защищаться от вирусов. Учёные впервые использовали их для исправления болезнетворных мутаций у позвоночных.
Система основана на замене длинных участков дефектной ДНК здоровыми фрагментами. Один «пакет» ретрона может корректировать сразу несколько мутаций в гене, что делает технологию особенно перспективной для заболеваний, вызванных множественными генетическими изменениями.
«Большинство существующих методов редактирования могут воздействовать лишь на одну или две мутации, из-за чего многие пациенты остаются без лечения. Наша цель — создать инструмент, охватывающий более широкий круг людей», — объяснил Джесси Баффингтон, аспирант и соавтор работы.
Прорыв в эффективности
Ранее попытки использовать ретроны в клетках млекопитающих были неэффективными: исправлялось не более 1,5 % клеток. Команда из Остина увеличила этот показатель до 30 %, и, по словам исследователей, потенциал технологии ещё выше.
Преимущество метода в том, что ретроны можно доставлять в клетки в виде РНК, заключённой в липидные наночастицы. Это решает одну из главных проблем генной терапии — сложность доставки редактирующих компонентов внутрь клетки.
«Мы хотим демократизировать генотерапию, создавая универсальные решения, которые можно будет применять сразу к целым группам пациентов, а не разрабатывать индивидуальные препараты», — отметил профессор молекулярной биологии Илья Финкельштейн, руководитель проекта.
Применение при муковисцидозе
Команда уже адаптирует технологию для лечения муковисцидоза — тяжёлого наследственного заболевания, вызванного мутациями в гене CFTR. Эти дефекты приводят к образованию густой слизи в лёгких и хроническим инфекциям.
Техасский университет получил грант от фонда Emily’s Entourage, поддерживающего исследования для 10 % пациентов с муковисцидозом, которым не помогают существующие терапии. Учёные разрабатывают методы замены дефектных участков гена CFTR сначала в лабораторных моделях, а затем — в клетках дыхательных путей, полученных от пациентов.
Ещё один грант от Фонда муковисцидоза (Cystic Fibrosis Foundation) направлен на исправление наиболее распространённых мутаций в этом гене.
«Сейчас каждая генотерапия нацелена на конкретную мутацию и стоит дорого, — объясняет Баффингтон. — Но муковисцидоз вызывают более тысячи вариантов дефектов. Система ретронов позволяет заменить весь повреждённый участок ДНК, а значит, охватить гораздо больше пациентов».
Что это значит
Новое поколение генных технологий на основе ретронов может сделать терапию редких и сложных наследственных заболеваний быстрее, доступнее и универсальнее. Вместо того чтобы разрабатывать сотни отдельных препаратов, учёные смогут создавать единые решения, подходящие многим пациентам одновременно.
Если эффективность и безопасность метода подтвердятся в клинических испытаниях, ретроны могут стать ключом к эпохе масштабной и «инклюзивной» генной медицины.
Источник
- Jesse D. Buffington, Hung-Che Kuo, Kuang Hu, You-Chiun Chang, Kamyab Javanmardi, Brittney Voigt, Yi-Ru Li, Mary E. Little, Sravan K. Devanathan, Blerta Xhemalçe, Ryan S. Gray, Ilya J. Finkelstein. Discovery and engineering of retrons for precise genome editing. Nature Biotechnology, 2025; DOI: 10.1038/s41587-025-02879-3
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;
