Ученые создали технологию для повышения точности редактирования генома

Одобрение FDA первой генной терапии на основе CRISPR-Cas9 стало важной вехой, подтвердившей перспективность редактирования генома для лечения таких заболеваний, как серповидноклеточная анемия, мышечная дистрофия и некоторые виды рака.

CRISPR-Cas9, часто называемые «молекулярными ножницами», позволяют разрезать ДНК в целевых участках. Однако активный фермент Cas9 может сохраняться в клетках и вызывать нецелевые разрывы ДНК (off-target effects), что потенциально приводит к вредным мутациям.

Исследователи из лабораторий Рональда Рейнса и Амита Чоудхари (участники программы Химической биологии и терапевтической науки Broad Institute) разработали точный метод «выключения» Cas9 после выполнения его задачи. Это значительно снижает нецелевые эффекты и повышает клиническую безопасность редактирования генов.

Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

«Чтобы "выключить" Cas9 после достижения цели, мы создали первую систему на основе клеточно-проницаемых анти-CRISPR белков», — заявил Рейнс, профессор MIT.

Их инструмент — LFN-Acr/PA — использует белковую систему доставки для быстрого и эффективного введения анти-CRISPR белков (Acrs) в человеческие клетки. Хотя природные Acrs типа II известны своей способностью ингибировать Cas9, их терапевтическое применение было ограничено из-за большого размера, заряда и неэффективных методов доставки.

LFN-Acr/PA преодолевает эти барьеры, используя компонент, производный от токсина сибирской язвы, для введения Acrs в клетки за минуты. Даже в пикомолярных концентрациях система быстро и точно отключает активность Cas9, повышая специфичность редактирования генома до 40%.

Соавтором статьи в PNAS также является профессор химии MIT Брэдли Пентелут, эксперт по системе доставки на основе токсина сибирской язвы.

Поданы заявки на патенты. LFN-Acr/PA представляет собой более быстрый, безопасный и контролируемый способ использования CRISPR-Cas9, открывая путь к более совершенным генным терапиям с меньшим количеством нежелательных последствий.