Ученые из Новосибирска нашли способ выключать систему редактирования генома в нужный момент

Москва. 1 июня. INTERFAX.RU - Сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ, Новосибирск) усовершенствовали систему CRISPR/Cas9, или "генетические ножницы", позволяющую редактировать геном, сообщает издание СО РАН "Наука в Сибири".

Ученые уже получили патент на свою разработку.

"Она позволяет выключить или заблокировать определенные гены, например, те, которые вызывают нарушения в работе нервной системы и приводят к различным наследственным заболеваниям", - говорится в сообщении.

Система CRISPR/Cas9, за создание которой в 2020 году американо-французский тандем молекулярных биологов Джениффер Дудны и Эмманюэль Шарпантье получил Нобелевскую премию, может использоваться для исправления мутаций и помогает лечить наследственные заболевания.

"Однако у этой технологии есть недостаток – отсутствует возможность в определенное время остановить процесс исправления генома, если нужно изменить не все молекулы ДНК, а только их часть", - отмечается в публикации.

В частности, заболевания, вызывающие поражение нервной системы, нередко связаны не только с наличием нездорового гена, но и с увеличением числа его копий.

"С помощью модифицированной направляющей РНК, которую и предложили в качестве решения ученые ИХБФМ, открывается возможность избавить человека от некоторых болезней, обусловленных подобной особенностью. Необходимо сделать нерабочей одну копию, но вторую оставить без изменений. Систему нацеливают на этот ген и отключают после того, как она выполнит нужное действие. Для этого и был разработан метод фотовыключения CRISPR/Cas9", - говорится в сообщении.

Система геномного редактирования состоит из двух компонентов: белка и нуклеиновой кислоты – РНК, которая направляет белок на определенный фрагмент ДНК, чтобы разрезать его в необходимом месте.

"Направляющая РНК, которую мы создали, содержит фоторасщепляемые линкеры – специальные химические соединения, чувствительные к свету. При облучении мягким ультрафиолетом в заданный момент времени они инактивируют РНК, при этом отключая систему геномного редактирования в нужной временной точке. Это дает возможность блокировать систему и оставить нетронутой вторую копию ДНК. Поскольку облучить светом нервные клетки внутри организма практически невозможно, систему можно будет использовать в формате ex vivo (вне организма): у пациента забирают часть клеток, редактируют геном в пробирке, а затем возвращают обратно", приводятся в сообщении слова автора патента, старшего научного сотрудника лаборатории химии РНК ИХБФМ Дарьи Новопашиной.

С помощью модифицированной направляющей РНК появляется возможность разрабатывать терапевтические средства для лечения некоторых наследственных, генетически обусловленных заболеваний: например, синдрома Шарко - Мари - Тута, который поражает периферическую нервную систему и приводит к деформации стоп и кистей, слабости и атрофии мышц конечностей.

Исследователи полагают, что в перспективе с использованием технологии редактирования откроются способы воздействия на хромосомную патологию – синдром Дауна.

"Уничтожение лишней хромосомы – серьезная и глобальная задача, мы еще не нашли решения этой проблемы. Но теоретические шаги в этом направлении вполне реальны", - отмечает Новопашина.