Учёные впервые провели CRISPR-редактирование генома у нильских травяных крыс

Исследователи из Университета штата Мичиган разработали набор методов, позволивший впервые успешно провести CRISPR-редактирование генома у нильских травяных крыс (Arvicanthis niloticus).

Исследование, опубликованное в BMC Biology, является первым, в котором удалось отредактировать геном у этого вида. Как дневные грызуны, нильские травяные крысы имеют сходные с человеком циклы сна и бодрствования, что может быть преимуществом в доклинических и трансляционных исследованиях.

В настоящее время доклинические исследования в значительной степени полагаются на лабораторных мышей — ночных грызунов, активных ночью и спящих днём. Из-за разных паттернов сна дневные и ночные млекопитающие эволюционировали по-разному, включая различия в организации нейронных цепей и генно-регуляторных сетей.

«Различия между дневными и ночными млекопитающими представляют собой значительный трансляционный пробел при применении результатов исследований, полученных на мышах, к людям. Множество терапевтических агентов, например нейропротекторы, доказавшие эффективность на мышиных или крысиных моделях церебральной ишемии, провалились в клинических испытаниях на людях, и появляется всё больше доказательств, что причиной таких неудач являются различия между ночными и дневными животными», — пояснила Лили Ян, соавтор исследования.

Поскольку различия между дневными и ночными животными сложны, исследователи считают, что дневная модель необходима для понимания взаимосвязи между генами и поведением, имеющей отношение к здоровью и болезням человека.

Разработанный метод включает:

• Протокол суперовуляции, который может давать почти 30 яйцеклеток от одной самки.
• Протоколы для культивирования и манипуляций с эмбрионами in vitro.
• Протокол для генного редактирования in vivo с использованием метода GONAD (Genome editing via Oviductal Nucleic Acids Delivery).

Колония нильских травяных крыс — уникальный ресурс, доступный в Университете штата Мичигана. Благодаря совместным усилиям факультетов психологии и интегративной биологии, а также Центра трансгенеза и редактирования генома, колония была основана в 1993 году.

Исследовательские проекты с участием этих крыс в университете непрерывно финансируются более 30 лет. Животных из колонии передали более чем 20 лабораториям в США, Канаде, Бельгии, Китае и Японии для изучения циркадных ритмов, сна, настроения, когнитивных функций, иммунитета, метаболических синдромов и эволюционной биологии.

«Мы надеемся, что нильские травяные крысы в конечном итоге станут альтернативной млекопитающей моделью для изучения роли генов в любых биологических процессах, особенно там, где хронотип (дневной против ночного) является критической биологической переменной. Это исследование станет важным первым шагом к этой далеко идущей цели», — сказала Лили Ян.