Подагра, известная человечеству с древнейших времен, является болезненной формой артрита, вызванной накоплением кристаллов мочевой кислоты в суставах. Причиной этой и других метаболических проблем является утрата гена уриказы, произошедшая у предков человека и человекообразных обезьян примерно 20−29 миллионов лет назад. Этот фермент, который есть у большинства других животных, расщепляет мочевую кислоту. Хотя в прошлом эта мутация, возможно, помогала приматам накапливать жир в условиях дефицита пищи, сегодня она стала источником серьезных заболеваний.
Команда под руководством профессора Эрика Гоше бросила вызов этой эволюционной случайности. Ученые задались вопросом, что произойдет, если вернуть работающую версию древнего гена. Используя точный инструмент CRISPR-Cas9, они встроили реконструированный ген уриказы, названный AncUOX, в геном клеток печени человека. Результаты превзошли ожидания: уровень мочевой кислоты в клетках значительно снизился. Более того, фермент успешно проникал в пероксисомы — специальные клеточные структуры, где и должна происходить его работа, что подтвердило его корректную функциональность.
Важнейшим этапом исследования стала проверка гипотезы на трехмерных печеночных сфероидах — миниатюрных моделях органа, выращенных в лаборатории. Эти структуры гораздо лучше имитируют реальные условия, чем простой клеточный монослой. Генетически модифицированные сфероиды также продемонстрировали снижение уровня мочевой кислоты и, что важнее, были защищены от накопления жира, вызванного фруктозой. Это указывает на потенциальную эффективность метода против неалкогольной жировой болезни печени.
Значение этого открытия выходит далеко за рамки лечения подагры. Высокий уровень мочевой кислоты, или гиперурикемия, ассоциирован с гипертонией, сердечно-сосудистыми заболеваниями и болезнями почек. По словам Гоше, снижая этот уровень, можно потенциально предотвратить целый спектр метаболических нарушений.
Ранее ученые нашли молекулу, которая может защитить орган и стать основой для новых противовоспалительных препаратов.
