Редактирование генов CRISPR произвело революцию в биотехнологической промышленности, предоставив простой и быстрый способ генетической модификации организмов. Однако пока с помощью метода CRISPR удалось отредактировать не более семи генов одновременно. Это ограничивает возможности инструмента для создания клеточной терапии, поскольку необходимо перепрограммировать целые сети генов, чтобы контролировать судьбу каждой клетки.
Швейцарская исследовательская группа разработала способ преодоления этого ограничения с помощью метода CRISPR, способного редактировать 25 генов одновременно. Это число может быть увеличено до сотен генов. Следовательно, новый метод позволяет редактировать генные сети и перепрограммировать стволовые клетки для создания клеточной терапии, например, клеток кожи или инсулин-продуцирующих клеток поджелудочной железы.
Наиболее известная методика редактирования генома CRISPR-Cas9 использует фермент для разрезания ДНК Cas9 и молекулу РНК, которая направляет Cas9 в то место, где необходимо разрезать геном. В новом исследовании, опубликованном в Nature Methods, вместо Cas9 использовался фермент Cas12a, который может разрезать как ДНК, так и РНК. Чтобы заставить Cas12a разрезать несколько генов, ученые использовали цепочку из многих направляющих молекул РНК, что-то вроде «списка на уничтожение» генов для редактирования.
В дополнение к возможности редактирования нескольких генов одновременно, у этой техники есть и другие способы точной клеточной терапии. Например, способность Cas12a к разрезанию РНК может быть использована для «молчания» целевого гена путем разрушения молекул мРНК, кодирующих ген.
По словам Рэндалла Платта, профессора факультета науки и техники биосистем в ETH Zurich и ведущего автора исследования, до него другие ученые занимались разработкой данного метода, однако его группа первой объединила все детали техники в единый, удобный подход.
«Можно провести такую аналогию: у других в этой области есть очень мощные ножи, ножницы и отвертки, но мы создали швейцарский армейский нож, позволяющий выполнять все эти действия так же согласованно», - пояснил ученый.
Платт рассказал, что планирует применить технологию к нераскрытым «областям коммерческой значимости», но запатентовать эту технику сложно, поскольку многие из различных элементов метода находятся либо в открытом доступе, либо уже запатентованы другими.
С ростом популярности CRISPR-Cas9 в биотехнологической промышленности многие стали обращаться к другим ферментам, которые могут иметь преимущества перед Cas9. Например, немецкий гигант BASF в прошлом году лицензировал использование CRISPR-Cpf1 от Брод-института США для редактирования культур и микробов. Фермент Cpf1 способен получать доступ и редактировать те области генома, которые не способен редактировать фермент Cas9.
Источник перевода: labiotech.eu
