Prime Editing: ученые испытали новую технологию бесшовного редактирования генов

Компания Prime Medicine обнародовала результаты доклинических исследований инновационной технологии генной терапии, известной как Prime Editing. Разработанная в лаборатории Дэвида Лиу Института Броуда, эта методика представляет собой прорыв в области генной инженерии, позволяя осуществлять точные модификации ДНК без повреждения двойной спирали, что существенно отличает её от широко применяемой технологии CRISPR-Cas9. Полученные данные были опубликованы в авторитетном медицинском журнале New England Journal of Medicine, что подтверждает высокий уровень научных исследований и значимость достигнутых результатов.

В мае 2022 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило проведение I/II фазы клинических испытаний инновационного препарата PM359. В рамках данного этапа исследования приняли участие два пациента с диагнозом хронической гранулематозной болезни (ХГБ) - редкого иммунодефицитного состояния, которое диагностируется у одного из 100-200 тысяч новорожденных.

ХГБ обусловлена мутацией delGT в гене NCF1, что ведет к нарушению функции нейтрофилов - ключевых клеток иммунной системы, ответственных за синтез активных форм кислорода, необходимых для эффективного уничтожения патогенов. Клиническая картина заболевания характеризуется рецидивирующими инфекциями и требует постоянного медицинского наблюдения и интенсивной терапии.

Через тридцать дней после применения экспериментального препарата PM359 у обоих пациентов наблюдалось значительное улучшение функциональной активности иммунных клеток: у первого пациента восстановление составило 69%, у второго - 83%, что значительно превышает целевые показатели в 20%. При этом не было зафиксировано никаких потенциальных побочных эффектов, угрожающих здоровью пациентов.

Состояние больных существенно улучшилось: первый пациент прекратил прием антимикробных и противогрибковых препаратов без негативных последствий, а у второго пациента наблюдалось снижение воспалительных процессов и клинических проявлений заболевания. До проведения генной терапии оба пациента испытывали серьезные осложнения, связанные с ХГБ, которые требовали регулярного медицинского мониторинга и госпитализации.

В настоящее время для редактирования генома активно используется технология CRISPR-Cas9, основанная на принципе "молекулярных ножниц", при котором эндонуклеаза Cas9 осуществляет двуцепочечный разрыв ДНК в заданной точке. Впоследствии клетка инициирует процесс репарации, что приводит к вносимым модификациям. В 2023 году FDA одобрила применение терапевтических препаратов, основанных на данной технологии, для лечения серповидноклеточной анемии (Lyfgenia и Casgevy) и бета-талассемии.

Prime Editing демонстрирует высокую точность и специфичность, позволяя вносить точечные изменения в структуру ДНК без повреждения двойной спирали. Данная технология обладает широким спектром возможностей, включая осуществление всех 12 возможных замен между четырьмя азотистыми основаниями - аденином, тимином, гуанином и цитозином, а также целенаправленное удаление или вставку фрагментов генетической последовательности длиной до нескольких десятков нуклеотидов.