Молекулярные биологи из США выявили, что эффективность работы «нобелевского» геномного редактора CRISPR/Cas9 может быть значительно увеличена, если временно приостановить активность генов GJB2 и BET1L, а также четырех других участков ДНК.
Понимание этого аспекта позволит создать высокоэффективные формы генной терапии, заявили в пресс-службе Висконсинского университета в Мадисоне (UWM).
«В ходе нашего эксперимента мы наблюдали, как изменялись взаимодействия генной терапии с клетками, в которых был выключен один из генов. Мы смогли решить эту сложную задачу, проведя серию экспериментов на небольшом количестве культур, каждая из которых содержала около 100 миллионов клеток. Новые точные методы секвенирования помогли нам обнаружить «иголки в этих стогах сена» и понять, какие гены оказывали наибольшее влияние на редактирование», — пояснил профессор UWM Кришану Саха.
За последние полтора десятилетия биологи создали множество различных редакторов генома, способных вносить точечные изменения в структуру ДНК человеческих клеток с высокой точностью. Некоторые из них уже применяются в генной терапии, однако их более широкое использование ограничено, поскольку данные системы редактирования ДНК успешно изменяют геном лишь небольшой части клеток.
Чтобы решить эту задачу, биологи из США на протяжении шести лет проводили эксперименты на клеточных культурах, в ходе которых ученые «отключали» один из 19 тысяч генов, кодирующих белки. После этого они отслеживали, как данное изменение влияло на работу различных версий «нобелевского» геномного редактора CRISPR/Cas9 и успешность внесения изменений в различные участки ДНК клеток.
Эти эксперименты позволили ученым выявить набор из 26 генов, отключение которых в общей сложности увеличивало эффективность редактирования генома в десять раз, с 5% до 50%. Последующий анализ показал, что подавление работы всего шести из этих участков генома, включая гены GJB2 и BET1L, позволяет достичь шестикратного увеличения КПД геномного редактора при работе с вариациями CRISPR/Cas9, способными вносить точечные изменения в ДНК.
«Надеемся, что коллеги примут нашу методику и всесторонне исследуют, какие клеточные механизмы и цепочки генов оказывают значительное влияние на доставку в клетку различных типов молекул и конструкций, которые можно упаковать в жировые наночастицы. Это позволит нам сделать прорыв не только в области генной терапии, но и в ряде других направлений биомедицины», — подытожил профессор Саха.
Фото: hi-tech.mail.ru