Праймированное редактирование ДНК впервые испытали на людях: результаты и перспективы

В 2019 году гарвардские ученые представили технологию праймированного редактирования — более точную альтернативу классическому CRISPR-Cas9. Если CRISPR-Cas9 режет обе нити ДНК, что часто ведет к случайным вставкам или удалениям, то праймированное редактирование использует «испорченный» Cas9, который режет только одну нить, и обратную транскриптазу, способную синтезировать новую ДНК по РНК-инструкции. Ключевой элемент — гибридная pegRNA, которая и наводит Cas9 на цель, и несет «черновик» нужной правки. Такой подход позволяет аккуратно заменять, удалять или вставлять отдельные участки генома, работая как текстовый редактор.

От лаборатории к клинике: преодоление препятствий

Однако на пути к клиническому применению возникли серьезные трудности. Эффективность метода в разных клетках оказалась низкой. Ученые выяснили, что «хвост» pegRNA быстро расщепляется клеточными нуклеазами. Решением стало добавление защитного псевдоузла (epegRNA) и белка La, который защищает РНК от деградации — так появилась система PE7. Затем с помощью непрерывной эволюции фагов (PACE) получили компактные и активные версии обратной транскриптазы (PE6a, PE6b), удобные для упаковки в вирусные векторы.

Еще одним врагом технологии оказалась система репарации неспаренных оснований (MMR) — «контроль качества» клетки, которая отменяет правки при обнаружении несоответствий. Научившись подавлять MMR с помощью доминантно-негативного белка MLH1, ученые повысили эффективность редактирования. Кроме того, использование двойных pegRNA позволило не только заменять несколько «букв», но и вставлять целые гены (PRIME-Del) длиной до десяти тысяч пар оснований.

Отдельной проблемой стала доставка. Стандартные вирусные векторы AAV вмещают не более 4,7 тысячи пар оснований, а для полноразмерной системы требуется около 6,3 тысячи. Решения нашли разные: можно разрезать белок на две части, упаковать каждую в свой вирус и «сшить» внутри клетки (так исправляли мышей с наследственной тирозинемией и слепотой); использовать липидные наночастицы (LNP) — как в мРНК-вакцинах (в печени мыши достигли 8% правки гена Pcsk9); или вирусоподобные частицы (eVLPs), которые в 2024 году доставили комплекс в сетчатку мыши с эффективностью около 15%.

Первые пациенты: успех и следующие шаги

Самый надежный способ пока — ex vivo: клетки пациента редактируют в пробирке и возвращают обратно. Именно этот подход впервые применили на людях. В 2025 году в New England Journal of Medicine опубликованы результаты лечения двух пациентов с хронической гранулематозной болезнью — редким наследственным иммунодефицитом. Из-за мутации delGT в гене NCF1 их нейтрофилы не могли убивать бактерии. Врачи забрали у пациентов стволовые клетки крови (HSPC), отредактировали их с помощью праймированного редактирования и вернули после легкой химиотерапии. Доля исправленных клеток в инфузионном продукте составила 13-23%, а через месяц у второго пациента 83% нейтрофилов снова производили активные формы кислорода. Функция сохранялась в течение четырех и шести месяцев наблюдения без серьезных побочных эффектов.

Теперь готовятся следующие испытания: для серповидноклеточной анемии, метахроматической лейкодистрофии и муковисцидоза. Технически праймированное редактирование действительно может нацелиться на большинство точечных мутаций, но «текстовый редактор» оказался капризным. Тем не менее, первое клиническое применение показало, что метод безопасен и функционально эффективен, а значит, обещание 2019 года постепенно становится реальностью.