Здесь рождаются новости.

Ученые смогли сделать редактирование генов более безопасным

Прогресс в научной сфере похож на блуждания исследователя по неизведанным джунглям. Часто густой подлесок кажется непроходимым, но в определенные моме

Прогресс в научной сфере похож на блуждания исследователя по неизведанным джунглям. Часто густой подлесок кажется непроходимым, но в определенные моменты возникает прояснение и впереди появляется совершенно новый ландшафт.

Нечто подобное происходит в области биологии, в которой недавно были открыты новые методы для вмешательства в генетический код живых существ. Новый способ редактирования генов, который можно сравнить с такими простыми компьютерными опциями, как копировать и вставить, может оказаться более важным открытием, чем расщепление атома, и помочь в борьбе со смертельными заболеваниями.

Прорыв, известный как CRISPR, был встречен с восторженным оптимизмом и серьезными опасениями.

В исследовании, появившемся в журнале Nature Communications, Карен Андерсен, Самира Киани и их коллеги из Университета штата Аризона описывают метод придания инструменту редактирования генов CRISPR-Cas9 «иммуносилентности», потенциально позволяющему незаметно и надежно редактировать и восстанавливать гены.

Это первое исследование, точно предсказывающее доминантные участки связывания или эпитопы, ответственные за иммунное распознавание белка Cas9, и экспериментально нацеливающее их на модификацию. Полученные данные приближают CRISPR к безопасному клиническому применению.

Cas9 действует под прикрытием

Новое исследование подтверждает, что Cas9 действительно является иммуногенным для людей и что существующее ранее воздействие бактерий стрептококков пиогенных может стимулировать Т-клетки организма к иммунной атаке против бактериального белка. Когда был проведен скрининг 143 образцов крови, 82 из них (или 57,3 процента) показали обнаруживаемые уровни антител к стрептококку пиогенному.

Далее в исследовании описывается попытка создать полнофункциональную версию Cas9, пригодную для редактирования генов, которая не распознается и не становится целью иммунной системы. Для этого исследователи определили области связывания антител с молекулой Cas9 (известные как эпитопы), которые были непосредственно вовлечены в запуск распознавания и атаки Т-клеток.

Две мутации в так называемых якорных остатках эпитопа Cas9 были исследованы индивидуально и в комбинации для оценки их влияния на иммуногенность. Модификация этих областей только одной аминокислотой привела к созданию версии Cas9, которая могла бы работать под прикрытием. Реакционная способность Т-клеток к мутированному пептиду снизилась в 25-30 раз, при этом сохраняя способность Cas9 разрезать ДНК без изменений.

«Это уникальный результат», – отмечает Андерсон. «Мы взяли эти доминантные эпитопы и попытались заставить их замолчать, просто совершив одну или две мутации в гене Cas9. Но мы восстановили его, чтобы он оставался функциональным. Он не является иммунологически молчаливым, но стал более тихим». Итоги исследования подтвердили, что в культивируемых клетках реинжинирированный Cas9 оказался менее иммунологически активным, сохраняя при этом свои функциональные свойства. Автор подчеркивает, что метод может быть объединен с другими стратегиями для дальнейшего повышения безопасности CRISPR и снижения потребности в иммунодепрессантах.

В настоящее время исследуются новые интересные направления в использовании CRISPR для индуцирования эпигенетических изменений, активации молчащих генов, изменения активности нарушенных генов и настройки экспрессии генов без постоянных изменений в ДНК. Такие вмешательства потребуют, чтобы система CRISPR оставалась эффективной в организме гораздо дольше, возможно, недели или месяцы. Здесь потенциальный иммунитет к Cas9 будет еще более важным фактором.

«Мы надеемся, что это исследование положит начало множеству новых усилий, которые в совокупности позволят решить вопрос иммуногенности CRISPR для клинических испытаний», – отмечает Киани.

Новости по теме:

  1. Ученые случайно выяснили о способности эспрессо подавлять редкое генетическое заболевание
  2. Совы могут «перенастраивать» внутренние часы для улучшения психического самочувствия
  3. Три мероприятия общественного здравоохранения могут спасти 94 миллиона человек от преждевременной смерти
  4. Производство альтернативного мяса называют потенциально прибыльным делом

Новости партнёров: