«Модная» в современной нейробиологии система редактирования генома позволила обнаружить новый биомаркер болезни Альцгеймера. Открытие и методика опубликованы в Journal of Molecular Medicine.
Система CRISPR/Cas9 – пожалуй, самый популярный в настоящее время инструмент для редактирования геномов. Каждый день выходят десятки статей, посвящённых новым достижениям в генной инженерии, совершённым с использованием этой удивительно простой и дешёвой технологии.
Сама по себе система CRISPR/Cas имеется у бактерий и обеспечивает им приобретённый иммунитет к бактериофагам. Молекулы РНК, считываемые с локуса CRISPR, связываются с геномом вируса, попавшего в клетку, и притаскивают за собой белок Cas9, разрушающий вирусный геном. Оказалось, что, если в любую клетку доставить белок Cas9 (например, засунуть в клетку плазмиду, кодирующую его) и направляющую РНК, комплементарную какому-нибудь гену в клеточном геноме, то Cas9 внесёт в него разрыв и тем самым выключит его.
Конечно, такой удобный инструмент не могли оставить без внимания и нейробиологи. Они выяснили, что в нейронах пациентов с болезнью Альцгеймера практически отсутствует белок STIM1. Этот белок локализуется в эндоплазматическом ретикулуме и регулирует выход из него ионов кальция. Какова же его роль в патогенезе Альцгеймера? Для ответа на этот вопрос учёные с помощью CRISPR/Cas9 отключили ген STIM1 в клетках нейробластомы (естественно, в клетках, живущих в культуре, а не клеток реальной опухоли). И, действительно, эти клетки стали очень похожи на нейроны при болезни Альцгеймера: они демонстрируют признаки старения, их митохондрии имеют деполяризованную внутреннюю мембрану, менее активные дыхательные цепи и пониженную концентрацию кальция. Вероятно, отсутствие экспрессии белка STIM1 может служить верным признаком начинающейся болезни Альцгеймера.
Текст: Елизавета Минина