Липидные наночастицы нашли применение в генной терапии

Ученые из Университета штата Огайо создали наночастицы на основе липидов, которые смогут доставить в клетки генетический материал, чтобы бороться с болезнями, связанными с мутациями.

Эффективная и безопасная доставка в организм «терапевтических генов» — одна из важнейших проблем в развитии генной терапии. Чаще всего для этого используются специальным образом сконструированные вирусы. В новой работе авторы применили наночастицы на основе липидов, в которые были «упакованы» молекулы матричной (информационной) РНК — генетические инструкции по синтезу белков.

В организме информационная РНК строится на основе гена, а затем доставляется из ядра клетки в цитоплазму, где попадает в рибосому — клеточный орган, в котором синтезируется белок на основе записанной в РНК инструкции. Но при генетических заболеваниях мутации в генах приводят к ошибкам в инструкции, поэтому рибосомы или вовсе не могут построить молекулу нужного белка, или создают дефектные молекулы, которые не в состоянии выполнять свои функции. В такой ситуации выходом может стать введение в клетку готовых молекул информационной РНК с правильными инструкциями.

В одном из экспериментов использовались генетически модифицированные мыши с гемофилией. Наночастицы должны были доставить им информационную РНК, связанную с белком, которые называется фактор свертывания крови VIII. Именно с недостатком этого белка связана наиболее частая гемофилия А (около 80 % всех случаев гемофилии). Эксперимент показал, что в течение 12 часов после введения терапевтических наночастиц в организме мышей вырабатывалось достаточное количество фактора свертывания VIII, чтобы обеспечить 90 % его нормальной активности. Второй эксперимент был связан с геном PCSK9, который экспрессируется в печени. Известно множество мутаций, аномально повышающих активность этого гена, что вызывает повышение уровня холестерина в крови. В этом случае молекула РНК использовалась в качестве образца для редактирования ДНК, чтобы изменить ген PCSK9, уменьшив его активность.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.