Китайские ученые разработали метод редактирования генов, помогающий организму бороться с диабетом. Он срабатывает в присутствии вещества, содержащегося в зеленом чае. Метод опробован на мышах и макаках. Результаты опубликованы в журнале Science Translational Medicine.
Клеточная терапия, при которой пациенту вводится клеточный материал, запускающий механизмы борьбы с тем или иным заболеванием или способствующий общему оздоровлению организма, — новое и весьма перспективное направление медицины.
Задача ученых — найти безопасные для человека и обладающие предсказуемым действием вещества, которые выполняли ли бы роль триггеров, приводящих эти механизмы в действие.
Китайские ученые из Восточно-китайского педагогического университета под руководством профессора Хайфен Йе (Haifeng Ye), разработали генные переключатели, которые активируются протокатеховой кислотой (PCA) — соединением, содержащемся в зеленом чае.
Протокатеховая кислота — это биосовместимое пищевое вещество, обладающее антиоксидантными свойствами, и использование его в качестве генного переключателя предпочтительнее, чем предлагаемые ранее на эту роль антибиотики тетрациклин и оксициклин.
Авторы работы создали различные клеточные линии человека и мышей с PCA-переключателями. Далее они испытали их на трех моделях: для управления геномным редактором CRISPR/Cas9, биологическим компьютером из живых клеток и лечения диабета.
Исследователи имплантировали две линии PCA-чувствительных клеток мышам и макакам с диабетом 1 и 2 типа. Одна линия запускала активность гена, отвечающего за выработку фермента эмбриональных клеток SEAP, вторая — глюкагоноподобного пептида-1, участвующего в секреции инсулина, и SEAP.
При употреблении крепкого зеленого чая или чистой протокатеховой кислоты у животных с генномодифицированными клетками усиленно высвобождался инсулин или инсулинотропный гормон глюкагоноподобный пептид-1, а также снижался уровень сахара в крови.
Ученым удалось снизить дозу PCA, которая была эффективна. Для этого они создали переключатели второго поколения, гораздо более чувствительные к концентрации действующего вещества, и поместили их в клетки с помощью транспортного белка из бактерий ацинетобактеров. Вырастили новые клеточные линии и имплантировали их мышам. Теперь им удалось более точно управлять экспрессией генов, используя меньшие дозы PCA.