Технология CRISPR стала большой научной новостью с момента ее появления в 2012 году. На самом деле наука восходит к 1987 году, но система CRISPR/Cas9 была запатентована в 2012 году, а разработчики получили Нобелевскую премию по химии в 2020 году. Система дает исследователям возможность быстро и недорого вносить изменения в ДНК, отыскивая и сопоставляя желаемую последовательность, а затем делая разрез в ДНК в этом месте. Это может быть сделано для того, чтобы инактивировать определенный ген или, используя собственные механизмы восстановления клеток, вставить ген в указанное место. Это огромное благо для генетических исследований, а также мощный инструмент генной инженерии.
Также существует потенциал использования CRISPR в качестве прямой терапии в медицине. В 2023 году регулирующие органы впервые одобрили CRISPR в качестве средства для лечения серповидноклеточной анемии и талассемии. Эти заболевания были выбраны по технической причине – вы можете взять костный мозг у пациента, использовать CRISPR для изменения генов гемоглобина, а затем ввести его обратно. Сложность использования CRISPR в качестве метода лечения заключается не столько в самих генетических изменениях, сколько в доставке CRISPR к нужным клеткам организма. Для этого требуется переносчик, и это самая сложная часть использования CRISPR в качестве медицинского вмешательства. Но если вы сможете перенести клетки в CRISPR, это устранит проблему.
Потенциал, однако, огромен. Очевидными мишенями для CRISPR-терапии могут быть любые генетические заболевания. Мутировавшие гены можно заставить замолчать, активировать неактивные гены, чтобы компенсировать мутацию, или ввести новые функциональные гены. Генная терапия CRISPR может стать настоящим лекарством от генетических заболеваний.
Однако недавно команда из Амстердамского университета представила на медицинской конференции тезисы, подтверждающие концепцию другого терапевтического применения CRISPR – для лечения ВИЧ (вируса иммунодефицита человека). ВИЧ – это ретровирус, а это значит, что он использует обратную транскриптазу для встраивания своего генетического кода в ДНК клеток-хозяев, в данном случае иммунных клеток. Таким образом, он захватывает репродуктивный механизм клеток-хозяев, чтобы создать больше своих копий. ВИЧ коварен, потому что в то же время он превентивно ослабляет иммунную систему носителя. Сейчас у нас есть очень эффективные методы лечения ВИЧ, и при надлежащем лечении инфицированные могут прожить почти нормальную продолжительность жизни. Но известно, что ВИЧ очень трудно вылечить или искоренить.
Отчасти проблема заключается в том, что ВИЧ может находиться в состоянии покоя внутри иммунных клеток хозяина. Он просто находится там, в ДНК хозяина, и может реактивироваться в любой момент. Некоторые методы лечения направлены на активацию этих вирусов, чтобы затем на них можно было воздействовать другими лекарствами, и это помогает, но все равно не приводит к искоренению. Амстердамские ученые использовали CRISPR/Cas9, чтобы буквально вырезать ВИЧ из клеток-хозяев. Они лечили трех пациентов-добровольцев в течение 48 недель, показав, что лечение было безопасным и не имело серьезных побочных эффектов. Конечно, это очень предварительные данные, и исследователи осторожно подчеркивают, что это всего лишь подтверждение концепции. До эффективного лечения еще много лет. Но эти предварительные данные обнадеживают.
Пока еще слишком рано говорить о том, каков был эффект от этого лечения. И снова, реальная проблема заключается в переносчике – доставке CRISPR к достаточному количеству иммунных клеток, чтобы изменить ситуацию к лучшему. Легко понять, как это может стать эффективным методом лечения, еще больше снижающим нагрузку на ВИЧ-инфекцию у инфицированного пациента. Но настоящая цель и то, что отличает этот метод от других методов лечения ВИЧ, заключается в том, что он предназначен для излечения. Но это означает, что ВИЧ должен быть полностью удален из инфицированных клеток или, по крайней мере, достаточно тщательно, чтобы его нельзя было обнаружить. Настоящий тест будет заключаться в том, могут ли пациенты, проходящие лечение, прекратить прием лекарств от ВИЧ без риска рецидива? Опять же, потребуются годы исследований, чтобы выяснить это.
Это отличное подтверждение концепции и блестящее использование системы CRISPR/Cas9. Я внимательно слежу за новостями CRISPR в течение последнего десятилетия, и она действительно быстро развивается. Я думаю, это в первую очередь связано с тем, что эта технология облегчает проведение собственных исследований. Первая реальная привлекательность CRISPR заключалась в том, что он стал инструментом для генетических исследований, в том числе и для самого CRISPR. Он дешевый и быстрый, а это значит, что даже небольшие лаборатории по всему миру могут заниматься исследованиями CRISPR, и темпы генетических исследований резко возросли. Это отличный технологический цикл положительной обратной связи.
Вероятно, мы можем ожидать дальнейшего развития самой технологии CRISPR наряду с фундаментальными научными исследованиями в области генетики и расширением сферы применения в медицине. Мы все еще находимся в самом начале развития этой технологии. Это также, пожалуй, единственная новейшая технология, которая, на мой взгляд, не является чрезмерно распространенной.
