Российские ученые усовершенствовали метод лечения гепатита В с помощью технологии «молекулярных ножниц». Предложенный ими метод позволяет полностью избавить зараженные клетки печени от вируса, сообщили в Российском научном фонде (РНФ).
С помощью молекулярных методов коллектив исследователей создал систему CRISPR/Cas9, «нацеленную» на замкнутую кольцевую ДНК вируса, которую не способны «обнаружить» обычные препараты. После этого специалисты протестировали ее работу в искусственных условиях — в культуре клеток человека.
Эксперимент продемонстрировал, что «молекулярные ножницы» уничтожают более 98 процентов соответствующих молекул ДНК, при этом сам комплекс CRISPR/Cas9 уже через сутки распадается. Ученые пришли к выводу — если применять его в организме человека, он не сможет повредить нецелевые участки в человеческой ДНК.
Исследование впервые показало, что, если в растворе присутствовала еще и релаксированная ДНК вируса, примерно через две недели на ее основе создавались полноценные молекулы замкнутой вирусной ДНК. Чтобы предотвратить это, ученые предложили совместно с CRISPR/Cas9 использовать специальный «подавитель» синтеза ДНК — препарат, который уже много лет используется в лечении пациентов с хроническим гепатитом В.
Ученые подтвердили эффективность этого подхода в опыте с культурой клеток печени, пораженных вирусом гепатита В. Они полностью избавились от присутствия обоих типов вирусной ДНК, что позволяет избежать рецидива заболевания.
«Предложенный нами подход может лечь в основу новых эффективных лекарств для лечения гепатита В. Уже сейчас наш коллектив разработал новый, эффективный способ доставки CRISPR/Cas9 в клетки печени, при котором система будет попадать только в пораженные вирусом клетки. Кроме того, нам предстоит большое количество клинических испытаний, чтобы однозначно убедиться в безопасности такого лечения для человека», — заявил заведующий лабораторией генетических технологий в создании лекарственных средств Сеченовского университета Дмитрий Костюшев.
В этом исследовании, поддержанном грантом РНФ, также принимали участие ученые изИнститута молекулярной биологии имени Энгельгардта РАН, Федерального научного центра исследований и разработки иммунобиологических препаратов имени Чумакова РАН, Центра стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью ФМБА, Научно-исследовательского института медицины труда имени академика Измерова, Центрального научно-исследовательского института эпидемиологии, МГУ имени Ломоносова, Национального медицинского исследовательского центра фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний Минздрава.
Гепатит В — опасное инфекционное заболевание, от которого ежегодно умирает около миллиона человек. Оно поражает преимущественно печень и может повлечь за собой развитие цирроза и рака. Вирус передается от человека к человеку через кровь и другие биологические жидкости. При этом он очень устойчив и сохраняется вне тела человека на различных поверхностях до нескольких недель. Всего одной вирусной частицы может быть достаточно для заражения непривитого человека.
Существующие методы лечения гепатита В не избавляют больных людей от вирусов, а лишь подавляют размножение возбудителя в организме. Терапия оказывается неэффективной потому, что в ядрах гепатоцитов — клеток печени — сохраняется кольцевая ДНК вируса.
Единственный известный способ разрушить ее — разрезать "молекулярными ножницами", известными как система CRISPR/Cas9. Этот инструмент точно распознает определенные генетические последовательности, на которые его специально «нацеливают» ученые, и разрезает их, тем самым не давая ДНК вирусов работать. Если направить CRISPR/Cas9 исключительно на участки, которые есть в ДНК вируса, система будет абсолютно безопасна для человека.
Предыдущие 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 после себя в клетках два типа молекул ДНК. Первый — замкнутая кольцевая ДНК, которую эффективно разрезают «молекулярные ножницы». Второй — так называемая релаксированная, или разорванная по одной цепи, кольцевая ДНК, которая служит предшественницей для первого типа и имеет несколько отличную от нее пространственную укладку. На нее CRISPR/Cas9 не действует, поэтому, «переждав» действие препарата, молекула превращается в полноценную замкнутую ДНК, на основе которой собираются новые вирусные частицы.
