Создан новый инструмент для точного редактирования генов
Ученые давно мечтали о точном инструменте для редактирования генов, который мог бы встраивать большие фрагменты ДНК в строго заданные участки генома без ошибок.
Источник: нейросеть
И вот, похоже, такой инструмент появился. Лаборатории Сэмюэла Стернберга в Колумбийском университете и Дэвида Лю в Бродовском институте разработали систему evoCAST — прорыв в генной терапии.
Результаты опубликованы в издании Science.
Почему это важно
Современные методы редактирования генов, включая CRISPR и вирусные векторы, имеют серьезные недостатки. CRISPR точен, но исправляет лишь мелкие мутации. Вирусы могут доставлять целые гены, но встраивают их куда попало, а еще вызывают иммунный ответ. evoCAST решает обе проблемы: он вставляет большие фрагменты ДНК именно туда, куда нужно, с высокой точностью.
Суть процесса
Система основана на механизме, который Стернберг обнаружил у бактерий — транспозазах, связанных с CRISPR (CAST). Эти ферменты помогают генам «перепрыгивать» в новые участки генома. Ученые доработали их, чтобы система работала в человеческих клетках. Поначалу эффективность была низкой, но благодаря искусственной эволюции (PACE) ее удалось резко повысить.
Что это дает
- Лечение генетических болезней (муковисцидоз, гемофилия) — вместо исправления сотен разных мутаций можно просто вставить здоровую копию гена.
- Создание CAR-T-клеток для терапии рака.
- Генетические исследования — более точное создание модельных организмов.
Каковы перспективы
Сейчас эффективность evoCAST достигает 30–40%, что уже подходит для некоторых методов генной терапии. Но остаются проблемы:
- Как доставить систему в нужные клетки?
- Можно ли сделать ее еще точнее?
Мы на пороге новой эры генной терапии, — говорит Стернберг. — Но предстоит еще много работы.
Этот прорыв упростит лечение генетических болезней, сделав терапию универсальной (один метод вместо сотен разных исправлений). Также он ускорит исследования — редактировать гены станет проще и надежнее. В перспективе это может снизить стоимость генной терапии.
Главный вопрос — безопасность. Даже при высокой точности непредсказуемые эффекты возможны. Кроме того, доставка в организм — огромная техническая проблема. Пока evoCAST тестировали только в клетках, а не в живых тканях.
Ранее ученые представили неинвазивный метод доставки генов в мозг.
