830
На зміну CRISPR йде генне редагування 2.0
— Технології&Авто
Технологія CRISPR у всіх на вустах. Починаючи з 2012 року їй присвятили понад 5000 досліджень. Метод пропонується використовувати для вивчення хвороб, створення нових ліків і способів лікування. Однак, вважає Wired, можливо, CRISPR пора посунутися, адже вже з’явилися точніші й безпечні технології.
CRISPR/Cas9 – це Model T від біотехнологій. Вона стала початком революції, але сама по собі вже застаріла, будучи трохи незграбною, ненадійною і небезпечною. Іноді вона зв’язується з неправильною ділянкою генома і у неї немає перемикача. Безсумнівно, навіть незважаючи на обмеження класична CRISPR і в 2018 році залишиться основним робочим інструментом. Але ми бачимо, що нові технології генного редагування поступово виходять з тіні «старшої сестри» і заявляють про себе.
У центрі технології CRISPR лежить процес розрізання ДНК. Він несе в собі елемент ризику, адже механізми її відновлення можуть помилятися. Один з підходів – «епігенетичне редагування». Фермент Cas9 змінюють таким чином, щоб він зв’язувався з ДНК, але не розрізав її. Один з підходів полягає в тому, щоб мутувати фермент Cas9, щоб він все ще міг зв’язуватися з ДНК, але його «ножиці» не працювали. Комплекс білків, які несе CRISPR, активує експресію потрібних генів, включаючи і вимикаючи їх без втручання в саму ДНК. Систему вже успішно застосували для лікування низки захворювань у мишей, включаючи діабет, гостру ниркову недостатність і м’язову дистрофію.
Дослідники з Гарварду запропонували ще більш сміливу модифікацію: редагування відразу декількох пар основ за раз. Для цього їм довелося створити штучний фермент, який міняв пари нуклеотидних основ. Це невелика зміна з потенційно величезними наслідками. Наприклад, завдяки цій технології може бути виправлена половина з 32 000 відомих патогенних точкових мутацій у людей.
У CRISPR немає гальма або регулятора, адже в процесі еволюції вона розвивалася як зброя, покликана знищувати вірусну ДНК. Це робить технологію потенційно небезпечною. Щоб знизити ризики, дослідники розробляють інструменти для контролю над роботою комплексу. Одним із способів може стати використання особливих білків, які здатні заважати Cas9 прикріплятися до ДНК або витісняти його. Перетворивши ці білки на програмовані перемикачі, можна буде зробити CRISPR набагато безпечнішою – і для медичних застосувань, і для впливу на цілі популяції. Здатність підштовхувати природний хід еволюції дозволить знищувати шкідників і допомагати живим організмам пристосуватися до змін клімату.
Ми далеко не завжди можемо точно сказати, яка саме помилка в ДНК призводить до тієї чи іншої хвороби. Тому в деяких випадках, можливо, розумніше впливати на РНК – «інструкцію», яка служить основою для виробництва білків. І оскільки РНК існує в організмі недовго, її модифікація може допомогти в боротьбі, наприклад, із запаленням. Система редагування РНК під назвою Repair вже створена.
Багатьом із запропонованих технологій треба пройти роки випробувань, перш ніж їх застосують в лікарнях і на виробництві ліків. Однак в будь-якому випадку ми розуміємо, що монополія CRISPR-Cas9 закінчується. Складно сказати, чи є вона і правда найкращою технологією редагування генома чи їй просто пощастило стати першою. Відповідь на це питання дадуть тільки подальші дослідження.
За матеріалами: hightech.fm
Поділитися новиною
