В то время как инструмент редактирования генома CRISPR/Cas9, разработанный в 2012 году, вырезает мутацию из гена и заменяет ее другим фрагментом, новый тип редактора оснований CRISPR может корректировать мутацию, не разрезая ДНК. Поэтому изменение генома с помощью редактора оснований считается более безопасным. Ученым из исследовательских групп Ханс Креверс (Hans Clevers) Института Хубрехта (Hubrecht Institute) и Джеффри Бикмен (Jeffrey Beekman) Центра мониторинга Упсалы Утрехта (UMC Utrecht) удалось понять, что с помощью нового редактора оснований можно безопасно и эффективно лечить муковисцидоз в стволовых клетках, полученных от пациентов. Результаты исследования были опубликованы в журнале Cell Stem Cell 20 февраля.
В 2018 году был разработан новый CRISPR-фермент, который делает метод более точным и менее подверженным ошибкам. Так считают биологи Мартен Гюртс (Maarten Geurts) из института Хубрехта и Эйлин де Поэль (Eyleen de Poel) из Центра мониторинга Упсалы Утрехта. Мартен говорит: «При традиционном редактировании генома CRISPR/Cas9 вырезается определенный фрагмент ДНК, что приводит к ее повреждению. Цель вмешательства – восстановление разреза клеткой с использованием сделанного в лаборатории куска «здоровой» ДНК. Однако в новой CRISPR-технике, называемой редактором оснований, Cas-часть изменяется таким образом, что она больше не создает разрез, но все еще обнаруживает мутацию. Таким образом, вместо того, чтобы создавать разрез и заменять дефектную ДНК, мутация непосредственно восстанавливается на месте, что делает ее более эффективным инструментом редактирования генома». Текущие исследования показывают, что новая версия CRISPR/Cas9 может быть безопасно и эффективно применена в стволовых клетках человека.
Миниатюры кишечника
Органоидные технологии Хубрехта (Hubrecht Organoid Technology) и UMC Utrecht создали биобанк, состоящий из интестинальных органоидов. Это крошечные варианты кишечника, которые создаются в лаборатории с использованием стволовых клеток больных муковисцидозом (CF). Эти миниатюры кишечника используются для моделирования заболеваний и разработки новых методов лечения. Биобанк был создан совместно со многими центрами CF по всей Европе и голландским Фондом Муковисцидоза (NCFS). В настоящем исследовании миниатюры кишечника были использованы для проверки того, может ли новый метод редактирования оснований быть применен в стволовых клетках человека. Мартен объясняет, как именно это работает: «CF вызван ошибкой, мутацией в CFTR-гене, приводящей к сбоям в работе гена. Как следствие, слизь во многих органах, включая легкие, более вязкая, что приводит к ее накоплению и нарушению функции органов. С помощью нового метода редактирования оснований мутация в CFTR-гене может быть обнаружена и исправлена без дальнейшего повреждения генома».
Даже если результаты исследования показывают, что новый инструмент CRISPR эффективен в лаборатории, это пока не означает, что он может быть полезен для больных. Эйлин рассказывает: «Это исследование представляет собой прорыв в области генетической репарации у пациентов. Однако большим вопросом остается понимание того, как доставить CRISPR-фермент в соответствующие органы пациента. Возможно, муковисцидоз не самое подходящее заболевание для применения CRISPR, так как при данном состоянии повреждаются многие органы. В настоящее время первое медицинское применение редактирования генов CRISPR демонстрирует впечатляющие клинические эффекты при заболеваниях, которые затрагивают один орган или ткань, таких как серповидноклеточная анемия. Необходимо провести дальнейшие исследования, прежде чем редактор оснований можно будет использовать для клинического использования. Однако, отчасти благодаря этому исследованию, первое применение в клинической практике может произойти уже в ближайшие пять лет».
Источник: evogenlab.ru
