Создан точный инструмент редактирования генов, который превосходит даже CRISPR
CRISPR — одно из самых новаторских изобретений века, способное произвести революцию в генной терапии целого ряда заболеваний, а также улучшить урожайность или питание сельскохозяйственных культур, создать полезные микробы и множество других применений. Он работает как пара «молекулярных ножниц», вырезая проблемные гены и вставляя более полезные.
Проблема в том, что иногда он может нацеливаться на неправильный участок ДНК и вносить в него изменения, известные как нецелевые мутации, которые потенциально могут вызвать проблемы со здоровьем. Даже если он получит правильную цель, процесс восстановления ДНК может пойти не так и привести к тому, что называется мутацией на цели.
Предотвращение обеих этих проблем было в центре внимания нового исследования, проведенного исследователями из Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка (MDC) и Берлинского университета имени Гумбольдта. Команда модифицировала эти молекулярные ножницы, сделав их более мягкими, что привело к принципиально другому типу разреза.
Вместо того, чтобы делать один разрез, который разрезает всю двойную цепочку ДНК, новый инструмент делает два меньших разреза, каждый из которых разрезает одну нить ДНК. Встроенная прокладка удерживает эти зазубрины на безопасном расстоянии друг от друга — от 200 до 350 пар оснований.
«Наши эксперименты с гемопоэтическими стволовыми клетками и Т-клетками показали, что это оптимальное расстояние для минимизации как целевых, так и нецелевых мутаций», — рассказал доктор Ван Трунг Чу, соавтор исследования. «Еще чуть короче, и мы рискуем разрезать всю молекулу ДНК — несмотря на использование двух отдельных ножниц».
При тестировании клеток в лабораторных чашках команда обнаружила, что новый инструмент «спейсер-ник» был примерно так же эффективен при внесении изменений, как и обычный CRISPR — от 20 до 50 процентов обработанных клеток были восстановлены. Но важно то, что новый инструмент значительно снижал количество ошибок: целевые мутации происходили менее чем в двух процентах правок с помощью пробела по сравнению с более чем 40 процентами для CRISPR-Cas9. Тем временем нецелевые мутации оказались «редким, если не несуществующим явлением в нашем подходе», — отметил Чу.
Команда надеется, что в будущих работах инструмент редактирования пробелов будет протестирован на животных, прежде чем переходить к испытаниям на людях. Одной из первых потенциальных целей является лечение наследственных заболеваний крови.
