Генетики переоценили мутагенность CRISPR/Cas9

Группа ученых из США пришла к выводу, что редактирование генома методом CRISPR/Cas9 может приводить к возникновению значительно большего числа нецелевых мутаций, чем предполагалось.

10.2K
Выбор редакции

Технология редактирования генома CRISPR/Cas9 была предложена в 2012 году. Она основана на способности эндонуклеаз Cas9 распознавать попадающий в бактериальную клетку вирус и, если в бактериальной ДНК есть его фрагменты, разрывать вирусный геном, защищая клетку от заражения. Затем место разреза восстанавливается естественным или искусственным путем. Благодаря повышенной, по сравнению с аналогами, точностью методика считается одной из наиболее перспективных, в частности для лечения наследственных заболеваний. Однако она имеет ряд недостатков: так, длительная активность Cas9 в теле пациента повышает риск нежелательных разрывов ДНК. При этом способов контролировать пространственное и временное действие нуклеаз не существует.

 

По предыдущим оценкам, количество нежелательных мутаций в рамках CRISPR/Cas9 сравнительно невелико. Осенью 2016 года в Китае начались клинические исследования технологии: в роли испытуемых выступили пациенты с метастазировавшим немелкоклеточным раком легких, резистентным к другим видам терапии. В рамках работы ученые извлекли Т-лимфоциты первого пациента и удалили из них ген белка PD-1 (подавляет клеточный иммунитет, позволяя опухоли инактивировать лимфоциты). Затем клетки вводились обратно. Результаты этих тестов не раскрываются, тем не менее, несмотря на отсутствие надежных данных о потенциальных рисках процедур, аналогичные испытания запланированы в США на 2018 год. Авторы новой работы попытались уточнить побочные эффекты методики.

 

Для этого они секвенировали геном двух мышей, зрение которых ранее было восстановлено с помощью CRISPR/Cas9. Анализ учитывал все повреждения ДНК, которые могло вызывать редактирование, включая однонуклеотидные полиморфизмы (SNPs). Результаты показали, что геном каждой особи содержал свыше 1500 SNPs, а также более 100 крупных дефектов по типу инсерции и делеции. По словам авторов, это значительно превосходит прошлые оценки, которые были проведены путем компьютерных вычислений. Полученные данные указывают на необходимость использования полногеномного анализа при подготовке к CRISPR/Cas9 — в противном случае ученые повышают риск многочисленных нецелевых мутаций, считают исследователи.

 

Между тем отмечается, что, несмотря на выявленные дефекты, физиологические и анатомические показатели мышей, рассмотренных в работе, соответствуют норме. С учетом этого, а также неизбежного наличия побочных эффектов, авторы выразили оптимистичный взгляд на продолжение испытаний технологии. Они также намерены модифицировать компоненты методики для повышения ее эффективности и безопасности. Стоит отметить, что к настоящему времени результаты новой оценки опубликованы в виде пресс-релиза Колумбийского университета, и подробности исследования остаются наясными. Например, неизвестно, какие клетки ученые использовали для секвенирования и как именно сопоставляли итоги анализа с первоначальным состоянием генома животных.

 

Ранее японские ученые предложили альтернативную методику редактирования генома на основе CRISPR/Cas9 без разрывов ДНК.

Наука

Naked Science Facebook VK Twitter
10.2K

Комментарии
Аватар пользователя Станислав Крытыш
Вчера
Да, всё вы правильно пишите, но представьте если...
Аватар пользователя Илья Аксенов
Вчера
Наш энергетический мир – это один из уровней...
Вчера
Что американцы считают свою страну лучшей в мире и сам...
Комментарии
Слишком слабы нынешние знания в этой области, чтобы успешно вмешиваться в генетический код.
Почему то у меня не вызывает сомнений, что "сорные гены", не несущие в себе функциональной нагрузки, не так уж и пусты, как кажется. Вполне возможно, что это своеобразные метки, задающие порядок дублей участков хромосом, и т.д. и т.п., да и редактирование одного отдельно взятого гена опасно в том плане, что любой процесс в организме управляется сразу множеством генов, и, изменив один, можно нарушить работу множества других. Для таких вмешательств нужен этакий глобальный рендеринг генетического кода, и математическая переборка вариантов, коих многие тысячи нулей после единицы.

Быстрый вход

или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Вы сообщаете об ошибке в следующем тексте:
Нажмите Отправить ошибку