Японские ученые из Университета Кюсю и Медицинской школы Университета Нагоя создали новый способ более безопасного генетического редактирования при работе с CRISPR-Cas9, который помогает снизить риск нежелательных генетических мутаций. Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering.
CRISPR-Cas9 — своеобразные генетические «ножницы», инструмент, который позволяет вырезать, вставить или изменить определенные участки генома, чтобы они приобрели необходимые свойства. Однако зачастую специалисты сталкиваются с различными побочными эффектами, например такими, как неожиданные мутации или токсичность.
Теперь команда оптимизировала технологию редактирования генома, которая значительно уменьшает количество мутаций, помогая более эффективно лечить генетические заболевания. Авторы сконструировали систему под названием AIMS в клетках мыши, которая оценивала активность работы Cas9 отдельно для каждой хромосомы. Они обнаружили, что обычный метод связан с очень высокой активностью, которая и вызывает некоторые нежелательные эффекты. Изменения цитозина позволило замедлить этот процесс и контролировать расщепление ДНК.
В дальнейших экспериментах на моделях мышей с прогрессирующей оссифицирующей фибродисплазией (ФОП) исследователи выделили индуцированные стволовые клетки, а затем точно восстановили повреждение вплоть до одного нуклеотида, которое было ассоциировано с заболеванием.
Также ученые разработали математическую модель корреляции между различными шаблонами редактирования генома и активностью Cas9, которая помогает генным инженерам моделировать предполагаемые результаты работы во всей клеточной популяции.
