Американские молекулярные биологи совершили прорыв в области генной инженерии. Группа ученых из Висконсинского университета в Мадисоне выяснила, как можно многократно повысить эффективность знаменитого редактора генома CRISPR/Cas9. Секрет кроется во временном отключении шести конкретных участков ДНК, включая гены GJB2 и BET1L. Понимание этого механизма открывает путь к созданию сверхэффективных методов лечения наследственных заболеваний.
Профессор Кришану Саха рассказал о ходе масштабной проверки. Чтобы найти нужные ключи, команда провела серию опытов на клеточных культурах. Каждая такая пробирка содержала около ста миллионов клеток. Применяя новейшие методы секвенирования, биологи смогли отследить взаимодействие терапии с генетическим материалом на микроскопическом уровне. Это позволило им обнаружить те самые «иголки в стоге сена» — участки ДНК, которые сильнее всего мешали процессу редактирования.
Как взломать код эффективности
Проблема классического CRISPR всегда заключалась в его скромном КПД. Зачастую система успешно меняет ДНК лишь у малой доли клеток, что делает лечение сложным и дорогим. Специалисты из США искали решение этой задачи на протяжении шести лет.
В ходе тестов они последовательно «выключали» один за другим почти 19 тысяч генов, отвечающих за производство белков. Наблюдая за реакцией клеток, исследователи выявили список из 26 генов, чье подавление повышало общую успешность правок в десять раз — с жалких 5% до внушительных 50%. Дальнейший анализ сузил круг подозреваемых: оказалось, что блокировки всего шести участков, среди которых GJB2 и BET1L, достаточно для шестикратного роста продуктивности системы при точечных изменениях кода.
Взгляд в будущее медицины
По словам профессора Сахи, главная надежда связана с тем, что коллеги подхватят эту методику. Изучение того, какие именно цепочки генов мешают доставке терапевтических конструкций (например, упакованных в жировые наночастицы), позволит совершить скачок не только в лечении мутаций, но и в других сферах биомедицины.
Сейчас технология отработана на модельном сырье, однако полученный результат дает четкое понимание того, как настраивать редактор для работы с реальным человеческим организмом. Это открытие существенно приближает эру доступной и безопасной генной терапии.
Итоги работы опубликованы в Geophysical Research Letters.
Изображение: разработано Мagnific.
