Новый метод создает идеальных двойников стволовых клеток

Генетики нашли новый способ редактировать отдельные нуклеотиды — «буквы» генетического кода — в геноме человека с абсолютной точностью. Для этого они использовали встроенные механизмы починки ДНК, что позволяет создавать идеальные копии клеток. Метод можно использовать в отношении стволовых клеток, которые используются для исследования связанных с мутациями заболеваний, например, онкологических. Статья с результатами работы ученых опубликована в журнале Nature Communications.

Отдельные мутации в ДНК, называемые однонуклеотидными полиморфизмами (ОНП), то есть изменениями одного нуклеотида, — это наиболее распространенный тип изменений в человеческом геноме. Известно более 10 миллионов ОНП, многие из которых связывают с развитием заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, диабет и другие. Чтобы исследовать связь таких изменений ДНК с наследственными заболеваниями, ученые создают индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, то есть полученных из тела взрослого человека клетки, которые могут превращаться в любую ткань организма.

В новой работе коллектив решил вставлять ОНП вместе с флуоресцентной меткой, по бокам от которой располагались специальные последовательности, называемые микрогомологами. Это позволило использовать встроенную систему починки ДНК — микрогомологичное соединение концов. В результате флуоресцентная метка вырезалась, оставляя только ОНП. Ученые могли контролировать это, видя, когда эта метка прекращала светиться.

Авторы протестировали разработку на генах HPRT и APRT, которые связаны с развитием подагры и заболеваний почек соответственно. В результате клетки с измененным по новой методике изменяли метаболизм на тот, что обычно характерен для больных. «Мы хотим лучше понять механизмы заболеваний, что в результате должно привести к появлению новых видов лечения, — заключает руководитель лаборатории Кнут Вольтен. — Мы уверены, что новый метод найдет применение в текущих исследованиях человеческих заболеваний, а также в будущих работах».