Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD) продемонстрировали интригующую новую вариацию системы редактирования генов CRISPR, которая включает исправление мутации на одной хромосоме путем копирования здоровой версии с другой. Оказалось, что «вырезать» ДНК лучше, чем разрезать ее.
При многих генетических заболеваниях дефектная мутация возникает только на одной хромосоме, а другая содержит функциональную версию того же гена.
Новый инструмент CRISPR исправляет мутацию в одной хромосоме, копируя здоровый ген из другой, процесс, который команда исследователей называет восстановлением по гомологичной хромосоме (HTR).
Чтобы продемонстрировать метод в действии, ученые создали плодовых мушек с визуально очевидной мутацией — чисто белыми глазами, которые образовали бы красные пятна, если бы редактирование генов сработало. И действительно, красный пигмент вернулся ко многим насекомым.
Исследователи обнаружили, что HTR можно было бы сделать еще более эффективным, если бы его сочетали с другим недавним нововведением CRISPR, называемым «никазами» (Nickase).
Обычный фермент Cas9 разрезает обе нити ДНК, что имеет более низкую вероятность успеха и может привести к ошибкам. Но никазы просто разрезают одну нить ДНК, позволяя сделать редактирование более точным и безопасным.
В тесте на плодовых мушках ученые показали, что CRISPR-Cas9 имеет показатель успеха восстановления всего от 20 до 30 процентов, часто возвращая только небольшие красные пятна в глаза насекомых, а также вызывая частые нецелевые мутации.
С другой стороны, никазы восстановили от 50 до 70 процентов целевых генов, вернув цвет глаз почти к нормальному с гораздо меньшим количеством непреднамеренных мутаций.
Ученые говорят, что новая техника может быть в конечном итоге применена к человеческим клеткам, но еще предстоит проделать много работы.
«Мы пока не знаем, как этот процесс отразится на клетках человека и сможем ли мы применить его к любому гену», — сказала Аннабель Гишар, старший автор исследования.
«Может потребоваться некоторая корректировка для получения эффективного HTR для вызывающих болезни мутаций, переносимых человеческими хромосомами».
Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.
Подпишитесь на наш канал в Telegram
