Геномный редактор, программирующий раковые клетки на самоуничтожение, успешно испытан на мышах
Геномный редактор CRISPR/Cas9, о начале испытаний которого сообщили китайские ученые, успешно применен на мышах, сообщает издание Nature Methods. Опыты на грызунах, в чьи тела были введены фрагменты опухолей, показали ошеломляющие результаты. В их организме происходила массовая гибель раковых клеток, новообразования уменьшалась. При этом здоровые клетки никак не затрагивались редактором CRISPR/Cas9.
Как известно, локус CRISPR, совместно с ассоциированными белками Cas,
обеспечивают адаптивный иммунитет, направленно редактируя геном. Вырезая и
встраивая в нуклеиновую цепь необходимые гены, система CRISPR/Cas9 перестраивает
программу на выполнение определенных действий, в том числе активирующая
программу самоуничтожения раковой клетки.
Более того, новый метод позволяет выстраивать целые логические цепочки, которые
могут без участия человека реагировать на генетические изменения клеток и
включать механизмы контроля над размножением онкомутантов. Эти системы были
проверены на культурах раковых образований и показали позитивные результаты,
после чего опыты были перенесены на культуру мышей.
Напомним, технология CRISPR/Cas9 заключается в том, что фермент, разрезающий
ДНК, делает два разреза в нужном месте цепочки генома, который находит с помощью
заранее подобранной направляющей РНК, чья последовательность совпадает с нужной
последовательностью в ДНК. Затем специальные белки находят концы оборванной ДНК
и вставляют в это место последовательность нуклеотидов, заранее подобранную
учеными.
До испытаний на мышах белок проверялся лишь на эмбрионах. Эксперименты показали
низкий результат: из 86 оплодотворенных яйцеклеток, выжила 71 яйцеклетка, 54 из
них были отобраны на анализ. В геном 28 клеток фермент Cas9 внес нужные разрывы,
и только в четырех случаях репарация прошла по плану — с заменой
последовательности генома на необходимый фрагмент. Правда, при этом в геноме
клеток были обнаружены множественные разрывы в произвольных местах. Однако в
декабре прошлого года удалась создать искусственную версию фермента Cas9,
которая работает гораздо точнее природной и почти не вносит лишних разрезов в
цепочку ДНК.
В эксперименте на живых организмах белок начинал работать при появлении белка
NPM, который являлся маркером онкологических процессов в мочевом пузыре. Работа
Cas9 активировала так называемые «стражи генома», антионкогены, подавляющие
образование злокачественной опухоли p53 и p21. Эти участки ДНК способствуют
удалению из группы размножающихся клеток образования с «битой» информацией,
которые являются потенциально онкогенными, включая в них программу
самоуничтожения.
Следующим этапом испытаний редактора станут эксперименты на живых людях.
Известно, что они начнутся в больнице университета провинции Сычуань, однако
количество пациентов, к которым будет применена новая технология, не
разглашается.
Источник: riaami.ru