Разработан суперточный метод редактирования генома

Описание метода, разработанного учеными из Гарвардского университета и Массачусетского технологического института, опубликовано в журнале Nature.

Как известно, молекулы ДНК и РНК состоят из повторяющихся пар нуклеотидных оснований, аденина (А), тимина (Т), гуанина (G), и цитозина (C), причем аденин всегда образует пару с тимином (AT), а гуанин — с цитозином (GC). При этом всего одна ошибка, замена одной «буквы» в паре, приводит к тяжелым генетическим болезням.

Исследователям удалось искусственно создать фермент, который способен прицельно превращать нуклеотидную пару AT в GC. Этот фермент, получивший наименование ABE7.10, работает как очень точный хирургический нож, редактируя ДНК непосредственно в живых человеческих и бактериальных клетках. «Редактор оснований», как называют новый метод авторы, более точен, чем ранее созданный метод редактирования генома CRISPR/Cas9, который основан на вырезании из последовательности ДНК дефектных участков и замене их нормальными. «Если CRISPR — это ножницы, то “редактор оснований” — карандаш», — пояснил ведущий автор, молекулярный биолог Дэвид Лю (David Liu).    

На мутации, при которых GC превращается в AT, приходится примерно половина из 32 тысяч точечных мутаций, вызывающих наследственные болезни у людей. Эксперименты показали, что ABE7.10 эффективно превращает G в A в клетках, взятых у пациентов с гемохроматозом — генетическим заболеванием, связанным с ошибочной заменой одного основания другим. В ходе другого эксперимента ABE710 смог добавить в генетический код мутацию, которая восстановила функции гена, отвечающего за выработку гемоглобина в человеческих клетках.

Несмотря на успешные испытания метода в лаборатории, Лю предупреждает, что до широкого применения «редакторов оснований» в клинической практике еще далеко. Необходимо разработать способ доставки ферментов в человеческий организм, а также доказать эффективность и безопасность этого метода редактирования генома.

Читайте также о классической технологии редактирования генома.