Шизофрения связана с генетическими особенностями, в том числе в некодирующих частях генома (тех, из которых не образуются белки). Ученые нашли множество регуляторных РНК, которые ассоциируются с этой болезнью. К ним относятся некоторые микро РНК (miRNA) и длинные некодирующие РНК (lncRNAs). Раньше просто не хватало технических средств, чтобы изучать тему подробнее, однако не так давно появилась система редактирования генома CRISPR/Cas9. Она все еще недостаточно развитая, чтобы широко использовать ее при лечении болезней. Но авторы обзора считают, что у нее большое будущее. Обзор, посвященный этому, опубликован в журнале Frontiers in Molecular Neuroscience.

Мировое научное сообщество считает, шизофрения в большей степени развивается из-за нарушений развития нервной системы. Но мы не знаем, почему она начинается и развивается. Примерно в 80% случаев это наследственное заболевание. Часто оно начинается в позднем подростковом возрасте и у молодых взрослых. Также взаимодействие между генами и факторами окружающей среды сильно влияет на развитие шизофрении. 

В последнее время стали появляться работы, которые показывают связь между некодирующими РНК и различными заболеваниями. В том числе нашли и охарактеризовали связь между шизофренией и miR-137, lncRNA Gomafu.

miRNA и lncRNA – типы некодирующей РНК, которые влияют на развитие мозга.  Однонуклеотидные полиморфизмы (отличия в один нуклеотид) в этих РНК связаны с возрастом начала заболевания и выраженностью симптомов (бреда, галлюцинаций и других). 

Коротко: как работает CRISPR/Cas9?

Система CRISPR/Cas9 изначально – это система иммунного ответа бактерий.  Сейчас с ее помощью довольно точно редактируют геном растений и животных, включая человека. 

Система состоит из двух компонентов: белка Cas9 и гидовой РНК. Благодаря РНК белок приходит в нужное место и делает разрез. Так бактерии уничтожают чужеродную ДНК в своем геноме, а ученые редактируют наследственную информацию.

Как система CRISPR/Cas9 поможет в изучении шизофрении?

Модель заболевания на животных. Воссоздать симптомы шизофрении у животных довольно сложно, особенно если нужны определенные мутации. Благодаря CRISPR/Cas9 модель можно сделать за два месяца, а не за два года. На этих моделях можно также тестировать лекарства. 

Нокаутные гены. Как понять роль гена? Надо его выключить. Это и есть нокаут. Интерференция для создания нокаутов по некодирующим РНК оказалась неэффективной.

Доставка регуляторных элементов к изучаемым генам. Можно не только отключать гены, но и менять их экспрессию.

Терапия с помощью CRISPR/Cas9 

В основном, шизофрению лечат медикаментозно. У препаратов сильные побочные эффекты, поэтому многие пациенты не выдерживают постоянную терапию, они пропускают или прекращают прием таблеток. И заболевание становится сложно контролировать.

С помощью CRISPR/Cas9 уже лечили мышечную дистрофию Дюшена (на мышах), серповидно-клеточную анемию и болезнь Альцгеймера. На индуцированных стволовых клетках человека смоделировали и вылечили бета-талассемию, СПИД,  буллезный эпидермолиз, болезнь Ниманна-Пика типа C. Генная терапия выглядит многообещающей, в том числе в вопросе лечения шизофрении.  

Кроме того, удалось доставить CRISPR/Cas9 через гемато-энцефалический барьер с помощью модифицированных вирусов. Это важно, потому что при лечении шизофрении модифицировать нужно именно нейроны, а система не проходит барьер самостоятельно.

Источник: http://neuronovosti.ru