Найден способ повысить эффективность CRISPR-Cas9

Американские ученые отрегулировали технологию генной терапии мышечной дистрофии Дюшенна и обнаружили возможность увеличить эффективность лечения. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

В прошлом — иммунная система бактерий, в настоящее время — многообещающая технология редактирования генома, CRISPR-Cas9 основана на сотрудничестве двух молекул: белка-нуклеазы и гидовой РНК. Специфическая гидовая РНК строго связывается только со своим антагонистом — специфической последовательностью ДНК, после чего нуклеаза Cas9 вносит разрыв в опознанную ДНК-мишень. Таким образом, бактериальные клетки борются с вирусными заболеваниями, просто расщепляя их ДНК на кусочки. В лабораторной же практике система была адаптирована для внесения двух запрограммированных надрезов с обеих сторон от «сломанного» гена и замены его на такой же, только «здоровый».

Лаборатория доктора Эрика Олсона при Юго-западном университете Джорджтауна сосредоточилась на применении технологии CRISPR-Cas9 для лечения мышечной дистрофии Дюшенна — сложного наследственного заболевания, вызывающего некроз мышечных волокон, прогрессирующую слабость, и в конце концов — инвалидность и смерть. Из-за специфического характера наследования, болезни подвержены в основном мужчины. При вытягивании генетического «лотерейного билета» шансы дожить до 30 практически равны нулю.

12% пациентов несут в гене дистрофина — одного из белков мышечных волокон — поврежденный 44-ый экзон — участок ДНК, непосредственно кодирующий белок, в отличие от генетически незначимых интронов. Именно на редактировании этого генетического района сконцентрировали все свои усилия Олсон и его коллеги.

Ранее исследовательская группа уже показала на мутантах по 51-ому экзону, что при соотношении гидовая РНК: Сas9 один к одному, отсутствующий белок успешно восстанавливался в мышечных волокнах по всему организму. Эффективность реабилитации достигала 92% для сердца и 58% — для диафрагмы. А это — две наиболее жизненно важные мышцы организма. Результаты нового эксперимента, нацеленного на 44-ый экзон гена, ошеломили команду: дистрофин возобновлялся только на 5% от нормы.

Методом проб и ошибок ученые обнаружили, что все дело было в соотношении гидовой РНК к нуклеазе Cas9, и, повысив показатель в 10 раз, пронаблюдали, что выход белка достигает 90% от нормы.

«Поскольку мы тестируем CRISPR на различных участках гена дистрофина, мы не можем полагаться на единственную формулу для достижения максимального результата, — комментирует Эрик Олсон. — Новое понимание поможет настраивать CRISPR для успешной терапии мышечной дистрофии и, возможно, ряда других заболеваний».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.