Система CRISPR-Cas12b для редактирования генома: мнение ученых

Система CRISPR-Cas12b для редактирования генома: мнение ученых

В журнале Nature Communications вышла статья, показывающая, что только BhCas12b из бактерии Bacillus hisashii работает в клетках человека. До сих пор широко применялись лишь две системы с эндонуклеазами Cas9 и Cas12a. Открытие американских исследователей под руководством Фэна Чжана (Feng Zhang) позволило определить вариант фермента Cas12b, который работает в клетках человека. Genetics-info узнал у молекулярного генетика, руководителя отдела пренатальной диагностики генетической лаборатории Медикал Геномикс, PhD Сергея Попова и профессора Сколковского института науки и технологий и Университета Ратгерса Константина Северинова, как можно использовать новую систему редактирования генома, в чем ее преимущества и ограничения.
 172 •
  0
23.01.2019

- Cas12b - белок-эффектор V типа, известный как С2С1, не связан с Cas9. Несмотря на его расщепляющую активность in vitro и в эндогенном геноме, оптимальная температура расщепления ортологов Cas12b является высокой (выше чем 40 °C), что неприемлемо для применений в клетках млекопитающих. Однако, Cas12b, полученная, например, из бактерии Alicyclobacillus acidoterrestris (AaCas12b) имеет некоторые преимущества в сравнении с Cas9, - рассказывает Сергей Попов. - Первое преимущество эффектора Cas12b – это мезофильность, то есть способность системы поддерживать оптимальную активность в широком диапазоне температур, а также значений рН, что повышает полезность технологии и в термофильных, и в ацидофильных условиях. Кроме того, Cas12b имеет меньший размер в сравнении с Cas9, обладает большей продолжительностью жизни и улучшенной стабильностью. Второе преимущество - это минимальный оффтаргетинг, то есть, с точки зрения специфики редактирования, Cas12b практически не вносит мутаций в нежелательные части генома. Было показано, что он способен эффективно вводить целевые индел-мутации в эмбрионы мышей, которые могут быть успешно унаследованы в следующем поколении.

Однако эксперт отмечает, что необходимы дальнейшие исследования, так как результаты экспериментов с применением Cas12b получены на небольшом наборе мишеней и нуждаются в дальнейшей проверке. Зато, по мнению Сергея Попова, Cas12b - разносторонний инструмент для генной инженерии млекопитающих, который в некоторых случаях может превосходить по своим параметрам существующие системы. Это, в свою очередь, может позволить воплощать в жизнь эксперименты в различных областях молекулярной генетики, которые пока нам недоступны.

Константин Северинов отмечает, что хотя существующие и широко применяющиеся сегодня системы редактирования генома отвечают большинству потребностей ученых, поиск новых редакторов, безусловно, актуален.

- Для рутинных процедур редактирования мы используем Cas9 и Cas12a, и они удовлетворяют большинству наших потребностей, хотя мы не работаем с человеческими клетками. Ни один из существующих эффекторов не является оптимальным. В природе, например, существуют десятки тысяч версий Cas9. Тот, который используется большинством исследователей, не является объективно лучшим, он был просто первым, введенным в практику. Конечно, есть потребности и возможности для совершенствования имеющихся систем, и это очень полезная работа, - отмечает Константин Северинов.

Однако, по мнению эксперта, есть и другой подход в совершенствовании инструментов редактирования генома. Он заключается в использовании наиболее популярной версии Cas9 и ее совершенствовании.

При этом, по мнению Константина Северинова, это направление работы будет приобретать все большую популярность.

- Через пять лет две девочки, родившиеся в Китае с отредактированным геномом, надеюсь, вырастут и окажутся здоровыми. В таком случае, количество людей с отредактирвоанным геномом будет расти, а значит, спрос на новые/другие редакторы также будет увеличиваться.

Напомним, ранее Genetics-info рассказывал о CRISPR-технологиях в России и в мире.

Авторы:

Актуальное

Главное


Партнеры

Все партнеры