Улучшение редактирования генома с помощью лекарств

Метод CRISPR позволяет точно редактировать геном клеток, но обладает низкой эффективностью. Учёные из Gladstone Institutes обнаружили, что этот процесс можно значительно улучшить с помощью определённых химических соединений.

"Сейчас существует компромисс с CRISPR: технология очень точна, но также довольно неэффективна", — говорит первый автор Чен Ю. — "Мы улучшили это, введя малые молекулы, которые способны сохранить точность технологии, одновременно повысив её эффективность".

В CRISPR белок доставляется в клетку и разрезает геном в точно указанном месте. Затем ДНК клетки может либо срастись обратно после удаления дефектного гена, либо учёные могут вставить новый ген на место старого.

В исследовании, опубликованном в журнале Cell Stem Cell, учёные в сотрудничестве с соавтором Лей Стэнли Ци из Стэнфордского университета успешно идентифицировали две малые молекулы, которые значительно улучшают вставку новой генетической информации в ДНК клетки. Во время поиска они также обнаружили два соединения, которые подавляют вставку, но усиливают делецию (удаление) ДНК, что указывает на конкурентный характер этих процессов в клетке.

Важно, что манипуляции с геномом удалось осуществить в нескольких различных клеточных линиях, включая индуцированные плюрипотентные стволовые клетки и тканеспецифичные клетки. Это указывает, что метод можно использовать в различных типах клеток для создания моделей заболеваний и поиска новых методов лечения.

Старший автор Шэн Дин подчёркивает, что потенциал открытия выходит за рамки повышения эффективности CRISPR: "Это первое исследование, показывающее, что мы можем успешно манипулировать геномной инженерией с помощью малых молекул. Это даёт нам бо́льшие возможности, позволяя настраивать механизм, а также включать или выключать его с помощью химических веществ, что важно для регулирования процесса редактирования генома".