Ученые из Калифорнийский университет в Сан-Диего выяснили, как «пометить» терапевтическую ДНК так, чтобы она быстрее попадала в ядро клетки и работала эффективнее, при этом вызывая меньше побочных эффектов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications (NatCom).
Эффективность генной терапии во многом определяется тем, насколько быстро и точно введенный ген достигает ядра клетки-мишени. Для направленной доставки используются сигналы ядерной локализации (NLS) — короткие пептидные последовательности, которые обеспечивают транспорт молекул в ядро. Однако до сих пор оставалось неясным, как различные параметры таких сигналов влияют на результат.
Исследователи модифицировали мобильные фрагменты ДНК, прикрепляя к ним разные варианты NLS. Они варьировали тип сигнала, расстояние между ним и ДНК, а также количество пептидных меток. В качестве маркера экспрессии использовали репортер eGFP: при успешной доставке и активации гена клетки начинали светиться зеленым.
Эксперименты позволили определить оптимальную конфигурацию ДНК-NLS. При таком варианте удалось добиться более высокой экспрессии при меньшем повреждении клеток. Метод дополнительно протестировали на генной кассете, кодирующей фактор IX — белок, дефицит которого связан с нарушениями свертывания крови. Экспрессия фактора IX оказалась в десять раз выше по сравнению с контрольной группой.
Также выяснилось, что эффективность отдельных комбинаций ДНК-NLS зависит от типа ткани: в печеночных клетках определенные пептиды обеспечивали более эффективную ядерную транслокацию, чем в клетках сердца или почек.
В дальнейшем ученые планируют оценить, снижает ли новая стратегия иммунный ответ, а также проверить ее потенциал для повышения эффективности редактирования генома с использованием технологии CRISPR-Cas9.
Ранее ученых удивил древний общий предок всего живого.
