Редактирование оснований в геномной ДНК уменьшает количество судорожных приступов у мышей, мутантных по гену потенциал-зависимого натриевого канала SCN8A

Ген SCN8A кодирует потенциал-зависимый натриевый канал. Мутации в гене SCN8A, усиливающие его функцию (gain-of-function, GOF), вызывают энцефалопатию развития и эпилептическую энцефалопатию. Один из вариантов усиления функции натриевого канала - нарушение его инактивации, которое приводит к более длительному входу ионов натрия в клетку и повышенной возбудимости нейронов, которая приводит к эпилепсии. Одной из таких мутация является вариант R1872W. Чтобы перевести мутацию в нормальное состояние у мышей, авторы работы использовали подход, в котором использовалась сложная конструкция, модифицирующая геном. С одной стороны, она состоит из dCas белка, который в присутствии направляющей (гидовой) РНК нацеливается рядом с местом мутации в геномной ДНК. К белку dCas пришит адениновый редактор оснований - специальный фермент, который способен менять аденин на инозин, который затем превращается в гуанин в процессе репликации или репарации.
Исследуемая мутация представляла собой замену цитозина на тимин, и целью авторов исследования было вернуть ДНК в "правильное" состояние. Замена аденина на гуанин (на комплементарной цепи) привела к появлению нормального варианта гена (и уменьшению на 32% мутантных транскриптов). Электрофизиологическая запись показала снижение возбудимости у "отредактированных" мышей. Было обнаружено снижение количества судорог у мышей и увеличение продолжительности жизни.
Стоит отметить несколько деталей. Во-первых, данный редактор оснований очень большой, поэтому его "разделили" на два AAV вируса так, чтобы в клетке продукт синтеза объединялся в один целый белок. Доставка генов производилась с помощью PhP.eB AAV-вируса, который эффективно заражает нервную систему при введении в желудочки мозга. Введение вируса проводилось на 2-й день после рождения.

Хотя использования редакторов оснований в клинике, насколько мне известно, пока не наблюдается, технологии очень сильно развиваются в эту сторону, так как, в отличие от классического CRISPR/Cas9, не происходит разрезания молекул ДНК, что предполагает меньшую вероятность нежелательных воздействий на геном клетки. Но, например, другая система редактирования уже добралась до клинических исследования https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2509807.

Новость впервые прочитала тут https://t.me/significogene/5307.