Японские исследователи представили новую технику редактирования генов

Новую технику редактирования генома, названную NICER, которая приводит к значительно меньшему количеству нецелевых мутаций, чем редактирование CRISPR/Cas9, разработали японские исследователи из Университета Осаки, 22 сентября сообщается на онлайн-платформе AgroPages.

В новом методе используется другой тип фермента, который создает одноцепочечные «зазубрины» в ДНК. Восстановление этих зазубрин более эффективно и точно, чем восстановление двухцепочечных разрывов, вызванных редактированием CRISPR/Cas9. Ученые заявляют, что данный метод представляет собой новый подход к лечению генетических заболеваний, спровоцированных гетерозиготными мутациями.

Метод редактирования генов CRISPR/Cas9 позволил исследователям вносить изменения в ДНК организма для исправления мутаций, вызывающих генетические заболевания. Однако метод CRISPR/Cas9 также может привести к непреднамеренным мутациям ДНК, которые несут негативные последствия. Новая техника редактирования генов, по словам исследователей, так же эффективна, как CRISPR/Cas9, но при этом непреднамеренные мутации сведены к минимуму.

«Каждая хромосома в геноме имеет „гомологичную“ копию, — поясняет ведущий автор исследования Акико Томита. — Применяя метод NICER, гетерозиготные мутации, при которых мутация появляется в одной хромосоме, но не ее гомологичная копия, восстанавливаются с использованием немутировавшей гомологичной хромосомы в качестве шаблона».

Для своих первоначальных экспериментов исследовательская группа использовала клетки лимфобласта человека с известной гетерозиготной мутацией в гене под названием TK1. Когда эти клетки обрабатывали никазой, чтобы вызвать один разрез в области TK1, активность TK1 восстанавливалась с низкой скоростью. Однако, когда никаза индуцировала множественные зазубрины в этой области на обеих гомологичных хромосомах, эффективность коррекции генов повышалась примерно в семнадцать раз за счет активации механизма клеточной репарации.

«Дальнейший геномный анализ показал, что метод NICER редко индуцировал нецелевые мутации, — сообщил соавтор исследования Шиничиро Накада. — Мы также были рады обнаружить, что NICER смог восстановить экспрессию болезнетворных генов в клетках, полученных в результате генетических заболеваний, связанных со сложными гетерозиготными мутациями».

Японские ученые заявляют, что так как метод NICER не включает двухцепочечные разрывы ДНК или применение экзогенной ДНК, он, по-видимому, станет безопасной альтернативой традиционному методу CRISPR/Cas9.