Ученые использовали технологию редактирования генома CRISPR для восстановления гена, который был утрачен у человека миллионы лет назад. Активность этого гена связана с ферментом уриказой, которая отвечает за метаболизм мочевой кислоты. При этом в генетической последовательности многих других животных этот ген был сохранен. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Фермент уриказа разрушает мочевую кислоту – побочный продукт многих метаболических реакций. Избыточное повышение уровня мочевой кислоты может нарушать работу суставов, что приводит к развитию подагры, а также почек с соответствующей нефрологической патологией.
По актуальным оценкам, предки человека и других человекоподобных обезьян утратили ген, отвечающий за уриказу, около 20-30 млн лет назад.
Предполагается, что мочевая кислота позволяла ранним приматам метаболизировать сахара фруктов в жировые соединения, т.е. создавать преимущество в долгосрочном выживании. Однако в современных реалиях эта «метаболическая уловка» уже не приносит пользы.
С помощью технологии редактирования генома CRISPR-Cas9 в культуру клеток человека был добавлен ген, отвечающий за уриказу. Результаты наблюдения продемонстрировали значительное снижение уровня мочевой кислоты, а также отсутствие аккумуляции жира в печени на фоне добавления фруктозы.
В качестве второго этапа исследования аналогичный эксперимент был проведен с трехмерной сфероидной культурой клеток. Было показано, что ферменты естественным образом аккумулировались в органоидах пероксисомах.
Полученные результаты могут лечь в основу революционно нового способа лечения не только подагры и жировой болезни печени, но и гиперурикемии, которая является важным фактором риска для распространенных сердечно-сосудистых заболеваний. Авторами исследования планируется проведение эксперимента на животных моделях.
