Учёные разработали технологию, которая позволяет более точно редактировать геном.

Одобрение FDA первой генной терапии на основе CRISPR-Cas9 стало важной вехой в биомедицине

Одобрение Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) первой генной терапии на основе системы CRISPR-Cas9 стало значительным событием в биомедицине. Это подтверждает, что редактирование генома является перспективной стратегией лечения таких заболеваний, как серповидноклеточная анемия, мышечная дистрофия и некоторые виды рака.

CRISPR-Cas9 как «молекулярные ножницы»

CRISPR-Cas9, которую часто сравнивают с «молекулярными ножницами», позволяет учёным разрезать ДНК в определённых местах, чтобы вырезать, восстанавливать или заменять гены. Однако, несмотря на свою мощь, Cas9 представляет серьёзный риск для безопасности: активный фермент может задерживаться в клетках и вызывать нежелательные разрывы ДНК — так называемые нецелевые эффекты, которые могут спровоцировать вредные мутации в здоровых генах.

Новая технология для снижения нецелевых эффектов

Исследователи из лабораторий Рональда Рейнза и Амит Чоудхари, оба ассоциированные члены программы химической биологии и терапевтической науки в Институте Броуда, разработали точный способ отключения Cas9 после выполнения ею своей задачи. Это значительно снижает нецелевые эффекты и повышает клиническую безопасность редактирования генов.

Их выводы опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

«Чтобы „отключить“ Cas9 после достижения желаемого результата редактирования генома, мы разработали первую клеточно-проницаемую систему анти-CRISPR-белков», — сказал Рейнз, профессор химии природных продуктов в Массачусетском технологическом институте (MIT).

«Наша технология снижает нецелевую активность Cas9 и повышает её специфичность и клиническую полезность при редактировании генома», — добавил он.

Новый инструмент LF_N-Acr/PA

Новый инструмент — LF_N-Acr/PA — использует систему доставки на основе белков для быстрого и эффективного переноса анти-CRISPR-белков в клетки человека. В то время как естественные анти-CRISPR-белки типа II (Acrs) известны своей способностью ингибировать Cas9, их использование в терапии было ограничено: они часто слишком велики или заряжены, чтобы проникнуть в клетки, а традиционные методы доставки слишком медленны или неэффективны.

LF_N-Acr/PA преодолевает эти препятствия, используя компонент, полученный из токсина сибирской язвы, для введения Acrs в клетки за считанные минуты. Даже при пикомолярных концентрациях система блокирует активность Cas9 с поразительной скоростью и точностью, повышая специфичность редактирования генома до 40%.

Профессор химии MIT Брэдли Пентелуте, эксперт по системе доставки с помощью токсина сибирской язвы, также является автором статьи в PNAS. Чоудхари — доцент кафедры медицины в Гарвардской медицинской школе.

Перспективы развития

Последствия этого достижения имеют широкие перспективы. С учётом поданных патентных заявок, LF_N-Acr/PA представляет собой более быстрое, безопасное и контролируемое средство использования CRISPR-Cas9, открывая двери для более совершенных генной терапии с меньшим количеством непредвиденных последствий.

Предоставлено Институтом Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда.

Источник