Новый метод точного редактирования генома (базовый редактор) поможет избавиться от многих наследственных заболеваний

После появления в этом году первых отредактированных эмбриональных генов в США, китайские исследователи использовали другой метод для замены участка в геноме человеческого эмбриона.

Точное редактирование было разработано, чтобы вернуть функциональность гену, ответственному за компонент гемоглобина, который в своей мутированной форме приводит к часто смертельному состоянию крови, называемому бета-талассемией.

Команда исследователей из Университета Сунь Ят-сена в Гуанчжоу (Китай) использовала так называемую технику базового редактора, чтобы сменить один G обратно на А в коде ДНК гена HBB эмбриональной клетки.

Изменение могло быть крошечным, но в его мутантной форме HBB не может продуцировать белковый бета-глобин, необходимый для создания переносимого кислородом гемоглобина для наших эритроцитов.

Недостаток гемоглобина означает нехватку кислорода, что препятствует росту и развитию и приводит к пожизненному переливанию крови для лечения анемии - если эмбрион выживает вообще.

Бета-талассемия обычно является рецессивным заболеванием, что означает, что оба родителя должны внести копию мутированного гена для развития анемии у своего ребенка.

Коррекция мутаций в этом гене может помочь родителям удалить признак из семейной линии.

Около 400 различных типов кодовых повреждений могут влиять на HBB. В этом случае исследователи сосредоточились на одной точке-мутации, которая нацеливается на базу, называемую цитозином (C), и обменивает ее на другой, называемый тимином (T).

Каждая из этих букв дополняет два других типа базы- тимин представляет собой кусочек головоломки, который соответствует аденину (А), а цитозин соответствует гуанину (G). Поменяв C на T, мутация должна вернуться к правильному коду «A».

Если эта технология редактирования базы кажется излишне сложной, есть веская причина для выполнения отката, для этой возможности нить ДНК не обрезалась до конца.

Чтобы проверить, выполнилась ли процедура, команда создала клеточную линию с фрагментами встроенного в нее гена, а затем использовала два разных метода редактирования базы для изменения кода.

Убедившись, что редактирование может быть выполнено, они перевели этот процесс на следующий уровень и отредактировали ген в клетках кожи у пациента с бета-талассемией. После этого, исследователи передали ядро клеток кожи пациента в 30 зрелых ооцитов - или человеческих яйцеклеток.

Одна из методик затем была применена к 26 клеткам, которые выжили после процедуры клонирования, которая успешно превратила G в A из 9 эмбрионов и G в C (цитозин) в одном. 

Редактирование генома стало прорывной технологией в последние годы с достижениями в применении технологии CRISPR, которая использует ферменты, обнаруженные в бактериях, для обрезки ДНК в определенном месте.

Применение такого рода коррекционной генетической хирургии для человеческих эмбрионов может помочь избавиться от множества наследственных генетических заболеваний, но до сих пор усилия в этом направлении были, по меньшей мере, спорными.

В последнее время в научном сообществе еще возникают вопросы о том, производят ли технологии нежелательные мутации, что указывает на то, что технологию еще рано использовать в реальной медицинской практике.

Базовое редактирование данных генома не заменит CRISPR, но может быть более тонким решением для таких одиночных мутаций.

Подробней, фото1, фото2