Побочные эффекты технологии CRISPR/Cas9 оказались сильно недооцененными

Москва. 30 мая. INTERFAX.RU - Ученые из Колумбийского университета США обнаружили, что использование технологии редактирования генома CRISPR/Cas9 приводит к значительно большему числу побочных (нецелевых) мутаций, чем предполагалось ранее, сообщает сайт N+1.

Систему CRISPR/Cas9 обнаружили у бактерий, в которых она выступает в роли своеобразного противовирусного иммунитета, который обнаруживает встроившиеся в ДНК вирусные гены и прицельно устраняет их. Эта система обеспечивает простые и быстрые изменения в определенный участок генома любой клетки по "шаблону" определенной нуклеотидной последовательности.

После экспериментов с CRISPR/Cas9 выяснилось, что она способна не только вносить заданные изменения в геном, но и затрагивать другие его участки, вызывая нецелевые мутации. По оценкам, количество таких мутаций было относительно невелико, однако это в любом случае заставило задуматься о потенциальных рисках использования технологии. Тем не менее, ее клинические испытания уже проводятся в Китае, в США они запланированы на 2018 год.

Исследование масштабов изменений

Сотрудники Колумбийского университета с учеными из других вузов сделали секвенирование всего генома двух взрослых мышей, которым они ранее вылечили слепоту с помощью этой технологии. Был проведен полногеномный анализ, который учитывал все мутации, вызванные ее использованием, в том числе затрагивающие единственные нуклеотиды. Какие именно клетки животных использовали для секвенирования и как проводилось сравнение с их исходным состоянием, не уточняется.

В геноме каждого животного обнаружилось более 1,5 тыс. однонуклеотидных мутаций и свыше 100 более крупных модификаций по типу делеций и инсерций - это намного превосходит предыдущие оценки. Они ранее были сделаны с помощью широко используемых компьютерных алгоритмов.

"Исследователи, не использующие полногеномный анализ для поиска нецелевых эффектов, могут пропустить потенциально важные мутации. Изменение даже одного нуклеотида может иметь крупные последствия", — пояснил один из авторов работы Стивен Цан..

Что стало с мышами

Как отмечается, несмотря на обнаруженные мутации, мыши после экспериментального лечения выглядят вполне здоровыми. Их анатомические и физиологические показатели находятся в пределах нормы. "Мы все равно оптимистичны по поводу CRISPR. Будучи врачами, мы знаем, что любой новый вид терапии имеет потенциальные побочные эффекты, и нам необходимо знать, каковы они", — сказал соавтор работы Винит Махаджан.

В настоящее время ученые работают над усовершенствованием компонентов системы CRISPR/Cas9, чтобы сделать редактирование генома более эффективным и целенаправленным.