Вирусы не оправдали надежд: доставку инструментов CRISPR доверят наночастицам

Технология редактирования генов CRISPR открывает для исследователей всё новые возможности , в том числе такие, о которых раньше можно было только мечтать .

Однако даже самые лучшие инструменты можно и нужно совершенствовать, уверены учёные. Так, в случае с редактированием ДНК очень важно доставить генетический материал точно в нужное место . Это поможет не только повысить эффективность метода, но и избежать нецелевых мутаций, которых пока что при изменении генов возникает довольно много .

Команда из Массачусетского технологического института совместно с коллегами из российского Сколтеха разработала   новый способ переноса инструмента CRISPR в целевую область генома.

Ранее для этого использовались вирусы. Однако специалисты полагают, что из-за них у пациентов может развиться устойчивость к лечению. Поэтому вместо вирусов было предложено использовать наночастицы.

Поясним, что методика CRISPR пригодится в лечении множества болезней. Генетические мутации, которые вызывают заболевание, вырезаются из генома пациента и заменяются "правильными" последовательностями. Это задача фермента Cas9: он разрезает нить ДНК и короткую РНК, которая "сообщает", где сделать "разрез" (РНК, направляющая фермент, называется РНК-гидом).

"Курьером" для доставки таких "ножниц" служит безвредный вирус. Однако такой подход имеет свои недостатки. Дело в том, что иммунная система пациента может выработать антитела против этого вируса. Так что эффективность повторной терапии заметно снизится.

Учёные доказали, что избежать этих проблем можно, если вместо вируса использовать другого "доставщика". Сперва команда химическими способами модифицировала РНК, чтобы та не разрушалась под воздействием ферментов в организме. Эти изменённые РНК-гиды вместе с Cas9 "упаковали" в липидные наночастицы, которые направили в клетки печени взрослых мышей. Кроме того, животным также вводились наночастицы, содержащие мРНК, которые кодировали фермент Cas9.

В результате фермент "вырезал" намеченные участки генов примерно в 80% клеток. Этот показатель для инструмента CRISPR при работе со взрослыми животными стал рекордным.

Фермент преследовал ген Pcsk9, который отвечает за регуляцию уровня холестерина. Мутации в этом гене вызывают нарушения в работе печени и способствуют накоплению "плохого" холестерина . При удалении этого гена производство белка, который он кодировал, снизилось настолько, что доля "плохого" холестерина у грызунов уменьшилась на 35%.

"Мы показали, что наночастицы можно использовать для постоянного и точного редактирования ДНК в печени взрослого животного. Я полагаю, что полностью синтетические наночастицы могут стать мощным инструментом не только для изменения гена Pcsk9. Они также помогут и в лечении других заболеваний", — добавляет ведущий автор работы Дэниэл Андерсон ( Daniel Anderson ).

Теперь его команда планирует "натравить" наночастицы и на другие гены, мутации в которых вызывают серьёзные заболевания. Сначала исследования продолжатся конкретно с клетками печени, а затем, вероятно, учёные опробуют новый метод доставки "ножниц" и на других органах.

Научная статья с описанием инновационного метода опубликована в издании Nature Biotechnology.

 
По теме
День донора в пищевом - МГУПП Сегодня в стенах нашего университета проходил День донора. Мероприятие состоялось в рамках III донорского марафона «Достучаться до сердец».
14.11.2018
Современная поэзия - МГПУ 12 ноября 2018 года в Институте гуманитарных наук и управления состоялась встреча студентов и преподавателей с современными российскими поэтами.
14.11.2018
 
Очередные занятия проекта «Субботы московского школьника» состоятся 17 ноября на городских площадках, в колледжах и вузах, передает портал Мэра и Правительства Москвы.
14.11.2018
Дорогие будущие родители! - ГБУЗ ГКБ №15 ДЗМ В эту субботу 17 ноября в 10:00 состоится день открытых дверей для тех, кто решил заключить контракт на роды.
14.11.2018 ГБУЗ ГКБ №15 ДЗМ
Москва концептуальная и подземная - Гос. ИРЯ им. А.С. Пушкина 12 ноября при поддержке Департамента образования города Москвы в Институте Пушкина состоялась встреча в рамках проекта «Москва!
14.11.2018 Гос. ИРЯ им. А.С. Пушкина
Председатель думского комитета по образованию и науке Вячеслав Никонов провел в понедельник парламентские слушания «Правовое обеспечение государственной регламентации образовательной деятельности: проблемы и пути решения».
13.11.2018 Московская правда
Сегодня, 14 ноября 2018 года, Московский городской суд вынес обвинительный приговор по уголовному делу в отношении 16 участников преступной группы в возрасте от 24 до 44 лет,
14.11.2018 Прокуратура Москвы
Неосторожность водителей и пешеходов приводит, порой, к печальным последствиям На дороге далеко не всегда всё бывает тихо да гладко / Фото: Лариса Борцова,
13.11.2018 Звездный бульвар
Неосторожность с огнем – эта причина лидировала в эти семь дней на северо-востоке Москвы Пожарные оперативно справились с огнём / Фото: M24.ru/Лидия Широнина За неделю в округе произошло 5 пожаров и 5 возгораний.
12.11.2018 Звездный бульвар
Более 100 тысяч человек посетили в Москве выставку «Сокровища музеев России» с момента ее открытия - Московский Патриархат РПЦ С 4 по 25 ноября 2018 года в ЦВЗ «Манеж» в Москве проходит выставка «Сокровища музеев России», организованная в рамках XVII Церковно-общественной выставки-форума «Православная Русь ― к Дню народного единства».
14.11.2018 Московский Патриархат РПЦ
Метростроители уже опустились в юрский период Метростроевцы находят немало интересного / Фото: Андрей Дмытрив, «Звездный бульвар» Корреспондент «Марьиной Рощи» побывала в строящемся тоннеле станции метро «Шереметьевская».
13.11.2018 Звездный бульвар
Питание кормящих мам - Района Очаково-Матвеевка ЗАО Москвы Тема питания кормящей мамы очень волнует и самих женщин, и врачей. Что посоветовать?
14.11.2018 Района Очаково-Матвеевка ЗАО Москвы
Руководитель рабочей группы Департамента ЖКХ г. Москвы Ольга Этт сообщила о том, что сейчас проводится очередная ежегодная актуализация схемы теплоснабжения города Москвы на период до 2032 года.
14.11.2018 Район Гольяново ВАО Москвы