Редактирование генов CRISPR делает еще один большой шаг вперед, нацеленный на РНК
Поскольку он был впервые продемонстрирован в 2007 году, инструмент редактирования генов CRISPR/Cas9 был использован для редактирования ДНК в попытке создать такие организмы, как засухоустойчивые сельскохозяйственные культуры и устойчивый к болезням крупный рогатый скот. В ноябре технологию даже использовали в попытке вылечить мужчину с серьезным наследственным заболеванием.
Теперь группа исследователей из Института Солка определила новое семейство ферментов CRISPR, нацеленных на РНК. вместо ДНК, и использовал этот инструмент для устранения белкового дисбаланса в клетках, выделенных у человека, страдающего деменция.
Рекомендуемые видео
«Сообщения РНК являются ключевыми медиаторами многих биологических процессов», Патрик Сюй, научный сотрудник Солка, руководивший исследованием, рассказал Digital Trends. «Они являются динамическим аналогом сравнительно статических последовательностей ДНК. При многих заболеваниях эти сообщения РНК разбалансированы, поэтому способность напрямую нацеливаться на них и модулировать их надежным и специфическим образом станет отличным дополнением к редактированию ДНК».
Сюй продолжил: «Наша цель состояла в том, чтобы изучить естественное разнообразие систем CRISPR на протяжении всей микробной жизни, чтобы найти фермент, нацеленный на РНК, который был бы очень надежным и специфичным для клеток человека».
Связанный
- Редактирование генов CRISPR может помочь остановить распространение распространенного птичьего вируса
- Одомашнивание сельскохозяйственных культур обычно занимает столетия. CRISPR сделал это всего за два года
Сюй признал, что вероятность успеха проекта такого масштаба была «в целом довольно низкой», и что несколько дополнительных требований еще больше усложняли работу. Во-первых, они были полны решимости найти небольшой вариант CRISPR, который мог бы доставлять РНК вирусом в части мозга — функция, недоступная для таких инструментов, как Cas9. И этот инструмент должен был быть более гибким и эффективным, чем сегодняшняя технология нацеливания на РНК, являющаяся золотым стандартом.
Чтобы найти нужный инструмент, Сюй и его коллеги сначала создали вычислительную программу, которая прочесала базы данных бактериальной ДНК в поисках для образцов повторяющейся ДНК, которые сигнализируют системе CRISPR, и определили семейство ферментов, нацеленных на РНК, которые они назвали Кас13д. Затем они сосредоточили свой поиск в семействе Cas13d на версии, наиболее подходящей для использования в клетках человека, и остановились на кишечной бактерии под названием Руминококк жёлтый XPD3002или КасРкс.
Исследователи разработали CasRx, чтобы он функционировал в клетках человека и лечил форму деменции, называемую нейродегенеративным расстройством (ЛВД). Для этого они упаковали инструмент в вирус и доставили его в нейроны, выращенные из стволовых клеток пациента с ЛВД. В исследовании, опубликованном на этой неделе в журнале Cell, CasRx показал 80-процентную эффективность в восстановлении баланса тау-белков, которые участвуют в различных вариантах деменции, включая болезнь Альцгеймера.
«Этот инструмент будет очень полезен для изучения биологии РНК в ближайшем будущем и, будем надеяться, для лечения заболеваний, связанных с РНК, в будущем», — сказал Сюй. «Редактирование генов приводит к изменениям в последовательности генома посредством разрезов ДНК, и его последствия остаются постоянными в отредактированной клетке… Нацеливание на РНК с CasRx можно использовать для создания временных или градуированных изменений, не вызывая повреждения ДНК, например, для восстановления уровней РНК до здорового уровня. состояние."
Рекомендации редакции
- Пока не бросайте диету, но ученые выяснили, как CRISPR может сжигать жир
- Редактирование гена CRISPR-Cas9 однажды может «выключить» вирус ВИЧ в организме
- CRISPR останавливает смертельные генетические заболевания у собак и вскоре может сделать то же самое у людей
Обновите свой образ жизниDigital Trends помогает читателям быть в курсе быстро меняющегося мира технологий благодаря всем последним новостям, забавным обзорам продуктов, содержательным редакционным статьям и уникальным кратким обзорам.
