Японская группа под руководством доктора Рётаро Хашидзуме применила технологию CRISPR‑Cas9 для селективного удаления третьей (лишней) хромосомы 21 в культурах клеток, полученных от людей с синдромом Дауна. Метод обеспечивает точное распознавание лишнего хромосомного набора и его целенаправленное вырезание с минимальным риском для остальных копий. Эффективность составила до 37,5 % в iPS‑клетках, достигая примерно 30 % в зрелых фибробластах, особенно при подавлении генов, отвечающих за восстановление ДНК.
После удаления аномальной хромосомы скорректированные клетки проявляли нормальные паттерны экспрессии генов: активизировались гены, отвечающие за развитие нервной системы, замедлялись метаболические процессы, улучшилась функция митохондрий, снизилось число реактивных форм кислорода. Клетки стали делиться быстрее и легче восстанавливаться после стресса.
Исследование опубликовано в журнале PNAS Nexus под названием “Trisomic rescue via allele‑specific multiple chromosome cleavage using CRISPR‑Cas9”. Однако авторы предупреждают о риске off‑target эффектов: CRISPR может случайно повредить здоровые хромосомы, поэтому подход требует доработки и строгого контроля.
Ранее такие попытки проводились лишь в модельных организмах, но сейчас впервые доказана эффективность удаления хромосомной трисомии в человеческих клетках in vitro. При этом метод действует как на делящиеся, так и на не делящиеся клетки, что расширяет потенциал применения в терапевтических целях.
Исследователи рассматривают два направления использования: терапия на основе редактированных стволовых клеток и дальнейшая адаптация метода к нейронам и глиальным клеткам с целью коррекции когнитивных функций. Тем не менее клиническое применение требует преодоления технических, биологических и этических барьеров и находится в планах будущих исследований.
Результаты уже привлекают внимание международного сообщества. Reuters отмечает, что этот метод может прокладывать путь к новым подходам в лечении хромосомных синдромов, но указывает, что до перехода в клинику остаются существенные препятствия, особенно связанные с безопасностью хромосомного редактора.
Работа группы Хашидзуме стала рекордом: впервые продемонстрировано удаление целой лишней хромосомы у человека с восстановлением нормального клеточного функционирования. Это открывает перспективы терапии на клеточном уровне, а не только симптоматической помощи пациентам с синдромом Дауна.
