Муковисцидоз вызывается мутациями в одном-единственном гене — регуляторе трансмембранной проводимости при муковисцидозе (CFTR), который кодирует канал, помогающий перемещать хлорид-ионы и воду через поверхность клеток дыхательных путей
Поскольку в гене CFTR существует более 1700 различных мутаций, которые могут вызывать муковисцидоз, команда исследователей стремилась разработать универсальный подход, который мог бы исправлять любую из этих ошибок за одну операцию редактирования.
Учёные использовали липидные наночастицы в качестве невирусной системы доставки. Частицы были сконструированы таким образом, чтобы одновременно транспортировать три компонента редактирования генов: механизм CRISPR для разрезания ДНК в точно заданном месте, направляющие молекулы для нацеливания на правильный участок генома и ДНК-шаблон, кодирующий полную функциональную копию гена CFTR.
Исследователи протестировали систему на выращенных в лаборатории клетках дыхательных путей человека, несущих тяжелую мутацию гена муковисцидоза, которая не реагирует на существующие лекарства. Наночастицы успешно доставили здоровый ген CFTR примерно в 3–4% клеток.
Несмотря на относительно небольшую долю скорректированных клеток, лечение восстановило от 88% до 100% нормальной функции канала CFTR во всей клеточной популяции.
Подробности исследования опубликованы в издании Advanced Functional Materials.