Біологи вперше змінили ДНК людського зародка на дуже ранніх стадіях, не створивши в ньому серйозних пошкоджень — аномалій будови хромосом або видалень великих фрагментів геному. Це зробили завдяки технології редагування основ, яка точніша за CRISPR-Cas і не створює розривів у послідовності ДНК. Завдяки такому підходу сподіваються виправляти мутації, що спричиняють рідкісні вроджені захворювання. Статтю з результатами опублікували на сайті препринтів bioRxiv.
Які гени відредагували в ембріоні?
Науковці застосували технологію редагування основ — коли використовують фермент, що перетворює один нуклеотид, тобто будівельний блок ДНК, на інший. Її застосовували для редагування двох генів: PCSK9, який залучений у розщепленні холестерину низької щільності та пов’язаний із хворобами серцево-судинної системи, і HBG, який відповідальний за синтез гемоглобіну.
Таке втручання було ефективним, коли його проводили на стадії запліднення яйцеклітини або одразу після запліднення, але до злиття ядер сперматозоїда та яйцеклітини. Ембріони з редагованим геном успішно розвинулися до стадії бластоцисти, яка формується на 3-4 день розвитку ембріона ще до його прикріплення до стінки матки. Супутніх невеликих мутацій у таких ембріонах майже не виявили, як і небажаної активності системи.
Але система редагування основ була ефективною, коли фермент для редагування вводили саме у вигляді готового білка. Коли ж науковці вводили в клітини РНК для синтезу ферменту, подібно до того, як діють РНК-вакцини, розвиток ембріона зупинявся на ранніх стадіях.
Як розвивається сфера генетичного редагування
🏆 За винайдення технології CRISPR-Cas9 у 2020 році присудили Нобелівську премію з фізіології чи медицини. З того часу її схвалили для лікування бета-таласемії та серповидноклітинної анемії.
🧬 Також такий підхід випробували для видалення цілої зайвої хромосоми в людей із синдромом Дауна, але поки що він спрацював лише на клітинах.
🤯 У Китаї науковець використав цю технологію для редагування ембріонів двох дітей, щоб зробити їх невразливими до ВІЛ. За це він відсидів у в’язниці, але вже повернувся до своєї лабораторії.