Ученые из Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова совместно с коллегами из других учреждений усовершенствовали метод лечения хронического гепатита В с помощью «молекулярных ножниц» CRISPR/Cas9. Результаты работы описаны в статье, опубликованной в журнале Molecular Therapy: Nucleic Acid.
Гепатит В — опасное инфекционное заболевание, которое поражает в основном печень и может повлечь за собой развитие цирроза и рака. Вирус, который передается через кровь и другие биологические жидкости, очень устойчив (возбудитель сохраняется на различных поверхностях до нескольких недель) и контагиозен (одной его частицы может быть достаточно для заражения непривитого человека).
Существующие методы лечения гепатита В не избавляют пациента от вирусов, а лишь подавляют размножение возбудителя в организме. Терапия оказывается неэффективной потому, что в ядрах гепатоцитов (клеток печени) сохраняется кольцевая ДНК вируса, которую не способны обнаружить препараты. Ее можно разрушить, только разрезав «молекулярными ножницами» или системой CRISPR/Cas9. Она распознает определенные генетические последовательности, на которые ее «нацелили» ученые, и разрезает их, не давая ДНК вирусов работать.
Проведенные ранее исследования показали, что после введения CRISPR/Cas9 в инфицированные гепатоциты вирусная ДНК из них исчезает, но через некоторое время вновь появляется. Оказалось, что вирус оставляет в клетках два типа молекул ДНК: замкнутую кольцевую ДНК, которую успешно разрезают «молекулярные ножницы» и релаксированную, или разорванную по одной цепи, кольцевую ДНК, на которую CRISPR/Cas9 не действует. «Переждав» действие препарата, молекула превращается в полноценную замкнутую ДНК, на основе которой собираются новые вирусные частицы.
Авторы новой работы усовершенствовали метод CRISPR/Cas9 для лечения гепатита В, что позволило уничтожить оба типа ДНК вируса в клетках и предотвратить рецидив заболевания. С помощью молекулярных методов ученые создали систему CRISPR/Cas9, нацеленную на замкнутую кольцевую ДНК вируса, после чего протестировали ее в культуре клеток человека. Эксперимент показал, что «молекулярные ножницы» уничтожают более 98% соответствующих молекул ДНК, при этом сам комплекс CRISPR/Cas9 уже через сутки также распадается.
Однако также было установлено, что, если в растворе присутствует еще и релаксированная ДНК вируса, примерно через две недели на ее основе создаются полноценные молекулы замкнутой вирусной ДНК. Чтобы предотвратить это, ученые предложили совместно с CRISPR/Cas9 использовать специальный ингибитор синтеза ДНК — препарат, который давно используется для лечения хронического гепатита В. Такой подход, эффективность которого подтвердили опыты с культурой клеток печени, пораженных вирусом гепатита В, может лечь в основу новых лекарств.
