Разработан новый инструмент для точного редактирования генов от MIT

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали усовершенствованную систему редактирования генов, которая значительно снижает количество ошибок. Новая технология может сделать генную терапию более безопасной для лечения наследственных заболеваний.

Метод прайм-редактирования (prime editing), разработанный в 2019 году, позволяет исправлять дефектные гены с высокой точностью. Однако иногда он вносил в ДНК небольшие ошибки, которые в редких случаях могли быть вредными.

Команда MIT обнаружила, что модификация ключевых белков, управляющих процессом редактирования, позволяет резко сократить количество нежелательных мутаций.

«Эта работа описывает новый подход к редактированию генов, который не усложняет систему доставки и не добавляет дополнительных шагов, но дает гораздо более точное редактирование с меньшим количеством нежелательных мутаций», — говорит Филип Шарп, почетный профессор MIT и один из старших авторов исследования.

Благодаря усовершенствованному методу команда снизила частоту ошибок при прайм-редактировании с примерно одной на семь редактирований до примерно одной на 101 для наиболее распространенного типа редактирования. В более точном режиме улучшение составило с одной ошибки на 122 редактирования до одной на 543.

«Для любого лекарства важно, чтобы оно было эффективным, но с как можно меньшими побочными эффектами», — отмечает Роберт Лангер, профессор MIT и соавтор исследования. — «Для любого заболевания, где можно применять редактирование генома, я считаю, что это в конечном итоге будет более безопасным и лучшим способом».

Исследование под руководством Викаша Чаухана было недавно опубликовано в журнале Nature.

Одним из преимуществ прайм-редактирования является то, что оно не требует разрезания обеих цепочек ДНК. Вместо этого используется модифицированная версия фермента Cas9, которая делает более щадящий разрез только одной цепочки, открывая участок для вставки исправленной последовательности.

Исследователи смогли идентифицировать мутации Cas9, которые снизили частоту ошибок до 1/20 от исходного значения. Комбинируя пары этих мутаций, они создали редактор Cas9, который снизил частоту ошибок еще больше — до 1/36 от исходного количества.

Финальная версия редактора, названная vPE, показала частоту ошибок всего 1/60 от исходной. Тесты проводились на клетках мышей и человека.

Команда MIT продолжает работать над повышением эффективности прайм-редакторов и над способами доставки редакторов в определенные ткани организма.