Новости России события в мире Новостной портал СМИ Россия
Мexaнизм рaбoты систeмы CRISPR
(иллюстрaция MailOnline).
Впeрвыe aмeрикaнским учёным удaлoсь излeчить томную гeнeтичeскую бoлeзнь пeчeни с пoмoщью способа генетического редактирования. Быстрее всего, в ближайшее определенное время подобные технологии будут употребляться и для лечения людей.
Способ, получивший название CRISPR, помогает высокоизбирательно редактировать гены, делать крохотные изменения в огромной молекуле ДНК. В данном случае CRISPR был применен для коррекции одной «буковки» в организме мыши, страдающей от мутации в гене, связанном с метаболизмом печени.
Учёные говорят, что подобная мутация в том же гене вызывает и наследные заболевания печени у людей – так что существует надежда, что клинические тесты на людях смогут начаться в течение близких нескольких лет.
В перспективе − исцеление подобным методом других сложных генетических болезней, таких как серповидноклеточная анемия, синдром Дауна и заболевание Хантингтона.
Новая методика употребляет «режущие ферменты» для воздействия на определенные зоны 23 пар хромосом, не вызывая при этом ненужных мутаций. Эти ферменты были открыты в 1987 году, при этом изначально их называли «мусорной ДНК». Буквально через некоторое время учёные обусловили, что они употребляются бактериями для защиты от вирусов. Но по-истинному их потенциал был абсолютно реализован лишь два года вспять, когда учёные нашли, что их разрешено объединить с проникающими в ДНК ферментами Cas9, какие и способны «редактировать» геном.
Чтоб доставить компоненты CRISPR в организм, исследователи использовали мощнейший шприц, под высочайшим давлением впрыскивающий матерьял в вену. Впрочем, в истинное время учёные работают над созданием больше безопасных и эффективных методов, например, целевых микрочастиц.
В ходе этого исследования учёные из Массачусетского технологического института использовали технологию CRISPR для того, чтоб найти и исправить мутантную пару оснований ДНК в гене печени под заглавием FAH. Такая мутация способна привести к смертельному скоплению аминокислоты тирозина у 1-го из 100 тыщ человек. Как правило, страдающие таковой болезнью пациенты должны придерживаться строчкой низкобелковой диеты и неизменного медикаментозного лечения.
Исследователи из MIT смогли вылечить редчайшее заболевание у мышей. Животным вводили специально сконструированные молекулы РНК, какие отправляли фермент Cas9 к подходящему гену, а также 199-нуклеотидный отрезок ДНК со здоровой последовательностью гена FAH. Подмена была произведена в каждом из 250 гепатоцитов (клеток печени), и благодаря делению и размножению всего лишь за 30 дней третья часть клеток печени удалось поменять на здоровые, в коих мутации в FAH не было.
Учёные считают, что эта техника так точна, что её разрешено использовать для генной терапии (подмены дефектных генов на здоровые) неизлечимых вирусных болезней, таких как ВИЧ, а также недугов, схожих раку. Возможно, в один прекрасный момент метод CRISPR станет использован и для того чтоб корректировать генные недостатки в эмбрионах человека, позволяя «сгладить» расстройства уже до рождения малыша.
Ранее генная терапия полагалась на внедрение вирусов, которые внедряли гены в ДНК человека наобум, так что данный процесс был неточным и рискованным.
«С помощью нового подхода мы на самом деле имеем вероятность исправить дефектный ген в организме живого взрослого животного, – ведает ведущий автор исследования Даниэль Андерсон (Daniel Anderson).
Учёные разрабатывают и остальные системы генетического редактирования на базе нарезки ДНК-ферментов, также узнаваемых как нуклеазы. Но такие комплексы, быстрее всего, будут очень трудоёмкими и дорогостоящими. Разрабатываются также новые методы РНК-интерференции, способные резко снижать уровни ядовитого белка транстиретина у людей с нейродегенеративными болезнями.
По словам Андерсона, одно из преимуществ системы CRISPR как раз в том, что её очень несложно конфигурировать и настраивать, к тому же данный метод имеет большой потенциал в самых разных областях – от сельского хозяйства до генной терапии людей.
Научная деятельность Андерсона и его коллег была размещена в издании Nature Biotechnology.
