Новый метод редактирования генома снижает количество нежелательных мутаций

Исследователи из Университета Осаки представили модифицированную версию системы CRISPR-Cas9, которая позволяет редактировать гены с существенно меньшим числом ошибок. Результаты опубликованы в журнале Genome Research.

Проблема стандартного метода

Традиционная система CRISPR-Cas9 разрезает обе цепи ДНК в целевом гене. Клетка пытается восстановить разрыв, но этот процесс часто приводит к неточным, нежелательным и потенциально вредным мутациям. Точный путь репарации, использующий донорную ДНК в качестве шаблона, активируется редко.

Решение: метод SNGD

Учёные использовали модифицированный белок Cas9, который делает "ник" (надрез) только в одной цепи ДНК, а не разрезает обе. Они обнаружили, что при одновременном надрезе как в целевом гене, так и в донорной ДНК, можно перенаправить точный механизм репарации клетки для внесения нужных изменений в ген. Этот метод назвали Single Nicking in the target Gene and Donor (SNGD).

Результаты

• Метод SNGD значительно подавляет частоту возникновения нежелательных мутаций по сравнению с обычным методом.
• В одном эксперименте стандартная техника вызывала потенциально вредные ошибки более чем в 90% случаев, а SNGD — менее чем в 5%.
• Такая точность не ухудшила общую эффективность редактирования.

Значение работы

Исследование демонстрирует, что система с надрезами может обеспечить точное редактирование генома без полного разрезания ДНК. Это открывает перспективы для создания более безопасных и экономически эффективных методов генной терапии для лечения заболеваний, вызванных генетическими аномалиями.