Новый метод CRISPR не нарушает целостность ДНК

Добавлять или удалять гены в ДНК с использованием технологии CRISPR/Cas9 ранее можно было, лишь разрезав цепочку. Популярная методика имела существенный недостаток, в частности могла приводить к непредсказуемым генным мутациям. Новая методика применения CRISPR позволяет обходиться без нарушения целостности молекулы ДНК.

В основу методики положено использование двух модифицированных аденоассоциированных вирусов для управления геномом новорожденных мышей. В одном из вирусов имеется ген фермента Cas9, а во втором — активатор транскрипции и короткая субгеномная РНК, определяющая положение связей с геномом мыши. Именно короткая цепь РНК, имеющая всего 14-15 нуклеотидов вместо стандартных 20, используемых для традиционного CRISPR метода, и позволяет не разрезать ДНК.

Помещая модифицированные вирусы рядом с ДНК, подлежащей модификации, можно обеспечить экспрессию (добавление) необходимого гена. Такой основополагающий принцип можно применять для внедрения любых генов без риска получить нежелательную мутацию. Эта методика впервые применялась для эпигенетического редактирования — преобразования фенотипа животного без внесения изменений в ДНК.

При тестировании с применением мышиного аналога острой почечной недостаточности учёные добились восстановления нормального функционирования почек путём активации поражённых генов. Ещё более эффективным оказалось лечение мышей от диабета первого типа — метод позволил стимулировать часть клеток печени для производства инсулина. Также новая методика позволила излечить мышечную дистрофию, вызванную «плохими» генами. Во всех случаях мутировавшие гены не удаляли или исправляли, а восстанавливали их работоспособность.

Тестовые испытания новой методики на начальном этапе не привели к нежелательным побочным явлениям. Тем не менее, для использования метода в лечении человека ещё необходимо пройти длительный испытательный цикл на безопасность и эффективность. Следует удостовериться, например, что восстановление работы генов не активирует иммунную систему организма. После выполнения всех необходимых испытаний и тестов данный метод может оказаться весьма эффективным при лечении болезней Альцгеймера и Паркинсона.

Источник: sciencedaily.com