Митохондриальная нейрогастроинтестинальная энцефаломиопатия (MNGIE) - редкое и прогрессирующее заболевание, вызванное мутациями в гене TYMP, который кодирует фермент тимидинфосфорилазу (TP). Это приводит к системному накоплению нуклеозидов и к митохондриальной токсичности. Направленная на печень генотерапия на основе AAV показала эффективность в доклинических исследованиях, но у нее есть ограничения, такие как снижение экспрессии трансгенов в долгосрочной перспективе. Мы предполагаем, что редактирование генов может обойти некоторые из этих проблем.

Мы провели доклиническое исследование на мышиной модели MNGIE, чтобы оценить, что согласованная доставка CRISPR/Cas9 и кДНК TYMP приводит к эффективной интеграции трансгена TYMP в интроны локусов Tymp и Alb в гепатоцитах. CRISPR/Cas9 доставляли либо в виде мРНК с помощью наночастиц, либо в вирусных векторах AAV2/8; последние также использовали для упаковки кДНК TYMP. Мы оценили эффективность интеграции матрицы в клетки печени и проследили за уровнем нуклеозидов в плазме для выявления биохимической коррекции.

Наилучшие результаты были получены при использовании липидных наночастиц. Наблюдаемое последовательное и стабильное снижение уровня нуклеозидов коррелировало с присутствием мРНК TYMP и функционального фермента в клетках печени. У мышей с отредактированным локусом Alb трансген продуцировал гибридный белок Alb-hTP, который секретировался, с высоким уровнем активности TP в плазме.

Редактирование генов, направленное на печень, является реальным подходом для достижения долгосрочной биохимической коррекции заболевания, имеющим ряд преимуществ перед предыдущими методами.