Американские исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего предложили метод исправления генетических мутаций на основе системы CRISPR, где вместо белка Cas9 используется фермент никаза. Этот метод более успешно и безопасно устраняет мутации, что можно использовать для лечения генетических заболеваний. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Во многих случаях люди, страдающие от генетических заболеваний, имеют мутацию в двух копиях генов, унаследованных от родителей. При этом часто мутации на одной хромосоме будет соответствовать функциональная последовательность на другой.
Ученые провели ряд экспериментов на фруктовых мушках — дрозофилах — с использованием технологии CRISPR и репарации ДНК в клетках. В работе авторы использовали специальных мутантных дрозофил, которые позволяли оценить действенность методики по изменению пигментации глаз. Изначально у них были белые глаза. Ученые внесли в их организм компоненты CRIPSR (гидовую РНК и белок Cas9), и в глазах мушек появились крупные красные пятна. Это говорило о том, что мутацию удалось удалить. Система CRISPR разрезала обе цепочки ДНК в проблемном месте, а система репарации достроила правильную версию последовательности, используя в качестве шаблона функциональную копию того же гена в другой хромосоме.
Затем ученые попытались использовать вместо Cas9 специальный фермент — никазу. Этот фермент расщепляет только одну из цепочек ДНК, а не обе. При использовании системы на основе никаз мутации устранялись настолько эффективно, что дрозофилы в итоге практически не отличались от нормальных (то есть не мутантов). При использовании никаз успех репарации ДНК составлял 50–70%, а при использовании Cas9 — всего 20–30%. При этом у никаз не было распространенного недостатка, характерного для системы CRISPR/Cas. Последняя известна тем, что может вызывать другие мутации и разрезать неправильные участки ДНК (так называемые нецелевые мутации). Новая же система может безопасно использоваться для редактирования генома.
Ученые пока не знают, как этот процесс покажет себя в клетках человека или других животных, однако прогнозы многообещающие. Кроме того, исследователи предполагают, что было бы более эффективно вносить никазы в организм на протяжении нескольких дней, а не единоразово.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
