Разработана методика нового поколения для редактирования генома

Исследователи Массачуссетского госпиталя на базе Гарвардского университета в Бостоне сообщают об усовершенствовании методики редактирования генома. Ранее описанная методика основывалась на использовании мономерной системы нуклеаз CRISPR-Cas9.

Новая методика предусматривает применение димерных РНК-направляемых нуклеаз, которые могут распознавать большие последовательности ДНК и редактировать гены с высокой эффективностью в клетках человека. Активность этой системы строго зависит от корректности присоединения димерных РНК к ДНК с учетом и совпадения последовательности, и ориентации молекул. Такие условия значительно уменьшают вероятность формирования ошибочных соединений, что значительно повышает специфичность редактирования в сравнении с предыдущей методикой. Применение такого усовершенствованного подхода сопровождается меньшим количеством нежелательных побочных мутаций. Такой метод значительно ближе к возможным инструментам генной терапии.

Руководитель работы, доцент Кейт Чжун (Keith Joung) комментируя открытие, подчеркнул, что удалось увеличить вдвое редактируемую длину ДНК последовательности и разработать новый класс молекулярных инструментов для редактирования генома с существенно улучшенной точностью по сравнению с уже существующими.

Созданная несколькими годами ранее система редактирования генома CRISPR-Cas9 имеет в своей основе «заимствованный» у бактерий механизм защиты от вирусной инфекции. Управляют этой системой однонитковые РНК-гиды, которые позволяют распознавать короткие последовательности ДНК и разрезать их с помощью фермента нуклеазы Cas9. После чего молекула ДНК может возобновить свою структуру по присутствующей матрице. Ученые научились создавать необходимые короткие РНК последовательности, которые отвечают цели исследования, то есть конкретному гену. Но, к сожалению, лишь в 1 случае из 100 удается получить тот вариант редактирования, который ожидается.

На следующем этапе исследований должна быть проверена способность новой методики решить конкретное экспериментальное задание. Необходима проверка возможности успешного редактирования как на уровне клеток (например, стволовые клетки человека), так и на организменном уровне (с применением модельных животных).