CRISPR-Cas9 может вызывать сотни непреднамеренных мутаций

Новое исследование, опубликованное в Nature Methods, показало, что технология редактирования генов CRISPR-Cas9 может вносить в геном сотни непреднамеренных мутаций.

Проблема непредсказуемых побочных эффектов

CRISPR-Cas9, известная своей скоростью и точностью, широко используется в исследованиях и дает надежду на новые методы генной терапии. Однако технология иногда воздействует на нецелевые участки генома. Большинство исследований ищут такие off-target мутации с помощью компьютерных алгоритмов, которые предсказывают наиболее вероятные зоны риска.

"Эти предсказательные алгоритмы, по-видимому, хорошо работают, когда CRISPR применяется в клетках или тканях in vitro, но полногеномное секвенирование для поиска всех побочных эффектов у живых животных не использовалось", — отмечает соавтор Александр Бассук.

Результаты полногеномного анализа

В новом исследовании ученые провели полное секвенирование генома мышей, ранее прошедших CRISPR-редактирование для коррекции гена, вызывающего слепоту. Анализ показал, что, хотя целевой ген был успешно исправлен, геномы двух животных содержали:

• Более 1500 однонуклеотидных мутаций.
• Более 100 более крупных делеций и инсерций.
• Ни одна из этих мутаций не была предсказана широко используемыми компьютерными алгоритмами.

"Мы считаем критически важным, чтобы научное сообщество учитывало потенциальные опасности всех побочных мутаций, вызванных CRISPR, включая однонуклеотидные изменения и мутации в некодирующих областях генома", — говорит соавтор Стивен Цанг.

Выводы и перспективы

Исследователи подчеркивают, что у животных не было заметных внешних отклонений, но даже единичная мутация может иметь серьезные последствия. Они призывают использовать полногеномное секвенирование для полной оценки off-target эффектов любых CRISPR-методик.

"Мы по-прежнему настроены оптимистично в отношении CRISPR. Мы врачи и понимаем, что у каждой новой терапии есть потенциальные побочные эффекты — но мы должны знать, что они собой представляют", — говорит соавтор Винит Махаджан.

В настоящее время ведутся работы по улучшению компонентов системы CRISPR (фермента и направляющей РНК) для повышения точности редактирования.