Команда разработала систему редактирования генома, которая успешно модифицировала ДНК мышей. Чтобы изучить влияние редактирования генома на лечение расстройства аутистического спектра (РАС), исследователи создали мышей с мутациями в гене MEF2C, который связан с этим расстройством. Мутации в этом гене вызывают нарушения развития, проблемы с речью, повторяющееся поведение и эпилепсию, говорится в статье. Мышам, получившим инъекцию, удалось уменьшить поведенческие проявления, связанные с РАС.

Было обнаружено, что самцы мышей с мутацией имели более низкие уровни белка MEF2C в мозге. У них наблюдались симптомы, связанные с РАС: гиперактивность, проблемы с социальным взаимодействием и повторяющееся поведение.

CRISPR-системы редактируют гены, разрезая ДНК пополам и позволяя клеткам восстановить цепь после редактирования. Но этот процесс иногда приводит к случайным изменениям в генах. Исследователи создали новую систему редактирования, которую назвали AeCBE. Она работает более точно, изменяя отдельные пары оснований в ДНК без риска неожиданных мутаций.

Чтобы доставить систему в мозг, ей необходимо пройти через гематоэнцефалический барьер — группу клеток, жестко регулирующих поступление молекул в мозг. Исследователи преодолели этот барьер, внедрив свою систему редактирования в аденоассоциированный вирусный вектор, способный проникать в мозг. Комбинированную систему редактирования и вирусный вектор вводили мышам путем однократной инъекции в хвостовую вену. Через несколько недель мышей обследовали. Выяснилось, что лечение восстановило уровень белка MEF2C в нескольких областях мозга и обратило вспять поведенческие отклонения у мышей с мутацией этого белка.

Изучая мозг мышей, ученые обнаружили, что редактирование генов сработало во всем мозге с точностью 20%. Этого оказалось достаточно, чтобы увеличить уровень белка MEF2C. Поскольку образцы включали не только нейроны, но ещё и другие клетки, ученые предположили, что редактирование может быть эффективнее, если сосредоточиться только на нейронах.

РАС — сложное расстройство, с которым связаны сотни мутаций. У некоторых пациентов оно может быть вызвано не изменением только одного нуклеотида, как это было у мышей в исследовании, а скорее более сложными мутациями, которые трудно редактировать. Несмотря на ограничения, использование систем базового редактирования, по словам ученых, сильно упростит разработку инструментов для лечения генетических нарушений.