Vědci zpomalují vzácný typ stárnutí

Existuje několik známých syndromů zrychleného stárnutí. Mohou se projevit jak v dětství, tak v dospělosti a postihují jak celé tělo, tak jeho jednotlivé části (například kůži). Nejběžnější z nich, dětská progerie Hutchinson-Gilford, je způsobena novými mutacemi v genu LMNA, který kóduje laminy. Tyto proteiny tvoří vnitřní výstelku jádra a jsou potřebné pro správné uspořádání DNA v jaderném prostoru. Gen LMNA produkuje dvě varianty proteinu: lamin A (delší) a lamin C (kratší). Normálně se lamin A štěpí na kratší verzi, ale mutace znemožňuje jeho štěpení. Mutovaná verze laminu A se nazývá progerin: hromadí se v jaderné membráně, deformuje ji a narušuje skládání DNA. Výsledkem jsou četné mutace, zlomy DNA, problémy s opravou poruch a předčasná smrt pacientů. Pro progerii stále neexistuje jiná než symptomatická léčba.

Výsledky dvou studií o léčbě progerie se dnes objevily v časopise Nature Medicine. Obě byly provedeny na myším modelu onemocnění – zvířatech s charakteristickou mutací. V obou případech vědci použili systém CRISPR-Cas9 k vyříznutí oblasti genu laminu A bez ovlivnění laminu C, protože je známo, že myši zcela zbavené laminu A jsou zcela životaschopné a nevykazují příznaky progerie.

V experimentech byly drobné rozdíly: vědci použili různé viry k dodání CRISPR do buněk a také pracovali s myšmi různého věku, novorozenci nebo tři měsíce staré. V obou případech byl však výsledek stejný: jediná injekce CRISPR prodloužila život zvířat o čtvrtinu (25 % a 26,4 %). Současně se myši v obou experimentech nejen „protáhly déle“, ale také se začaly cítit lépe: zastavily degeneraci svalů a podkožního tuku, později začaly hubnout a ztrácet zájem o péči a také si zachovaly sílu úchopu s delšími předními a zadními končetinami.

Podle autorů jednoho z článků jejich terapie CRISPR fungovala nejlépe v jaterních buňkách. Nedostala se ale do plic ani ledvin – účinek omlazení se proto ukázal jako nerovnoměrný.

V jednom z experimentů vědci nakonec zjistili, že upravené myši nezemřely jako běžní pacienti: neumřely pomalu, ale náhle. Před smrtí přitom prudce zhubli na váze i na schopnosti vyprazdňovat se – a při následných pitvách u nich zjistili otok konečníku a ztvrdlé fekální hmoty. Vědci se domnívají, že nástroje pro úpravu genů selhaly v metasympatickém nervovém systému, který reguluje střevní motilitu, takže zrychlené stárnutí se k myším přikradlo z neočekávaného směru.

Dnes se také vešlo ve známost o paralelních pokusech vytvořit genovou terapii založenou na CRISPR / Cas – další biologové se pomocí tohoto systému pokusili vyléčit myši z Duchennovy myodystrofie. Po úpravě genomu byly myši vyléčeny a efekt nezmizel po celý rok pozorování zvířat.