Группа исследователей из Института генома Сингапура (GIS) при Агентстве по науке, технологиям и исследованиям (A*STAR) разработала редактор генов на основе «ножниц» CRISPR – C-to-G Base Editor (CGBE), который открывает возможности для лечения до 40% генетических нарушений, вызванных однонуклеотидными мутациями, передает портал EurekAlert!. Результаты работы опубликованы в Nature Communications.
Мутации, ответственные за генетические заболевания, могут быть вызваны множеством мутагенов – от солнечного света до спонтанных ошибок в ваших клетках. Наиболее распространенной мутацией на сегодняшний день является замена на основе одного основания, при которой одно основание в ДНК (например, G) заменяется другим основанием (например, C). У многих пациентов с муковисцидозом C вместо G, что приводит к образованию дефектных белков, вызывающих генетическое заболевание. В другом случае замена А на Т в гемоглобине вызывает серповидно-клеточную анемию.
Чтобы исправить эти замены, команда изобрела редактор генов на основе CRISPR, который точно изменяет дефектный C в геноме на желаемый G. Это изобретение редактора оснований C-to-G (CGBE) открывает варианты лечения примерно для 40% нарушений, которые связаны с такими заболеваниями человека, как муковисцидоз, сердечно-сосудистые заболевания, заболевания опорно-двигательного аппарата, и неврологические расстройства.
Редактор CGBE расширяет возможности широко распространенной технологии CRISPR-Cas9. «Ножницы» CRISPR-Cas9 обычно используются для исправления нарушений работы генов-мишеней, но она неэффективна, когда требуется точное изменение конкретных последовательностей. Редактор CGBE решает ключевой аспект этой проблемы, обеспечивая эффективные и точные генетические изменения.
Процесс CGBE проходит в три стадии: 1) модифицированный CRISPR-Cas9 точно определяет мутантный ген и фокусирует весь редактор на этом гене; 2) дезаминаза (фермент, который удаляет аминогруппу из соединения) нацеливается на дефектный C и отмечает его для замены, и 3), наконец, белок инициирует клеточные механизмы для замены этого дефектного C на G. Одно основание преобразуется в другое напрямую, что раньше было невозможно.
[Иллюстрация: AGENCY FOR SCIENCE, TECHNOLOGY AND RESEARCH (A*STAR), GENOME INSTITUTE OF SINGAPORE (GIS)]
