CRISPR-Cas13 позволяет селективно модифицировать нужную РНК в живых клетках

Исследователи из KAIST разработали первую в мире технологию, способную точно находить и ацетилировать (химически модифицировать) только нужную РНК среди множества молекул РНК в клетках. Это может стать ключевой технологией, открывающей новую главу в РНК-терапиях.

Исследование опубликовано в Nature Chemical Biology.

Команда профессора Вон До Хео разработала инновационную технологию для ацетилирования специфичной РНК в организме человека с использованием системы CRISPR-Cas13 — «генетических ножниц» для РНК.

Свойства и функции РНК могут меняться в процессе «химической модификации» — добавления специфичных химических групп без изменения нуклеотидной последовательности. Одна из таких модификаций — ацетилирование цитидина (N4-ацетилцитидин). До сих пор точная функция этой модификации в клетках была неясна.

Для решения этой проблемы исследователи создали «систему направленного ацетилирования РНК (dCas13-eNAT10)», объединив Cas13 (для точного нацеливания на нужную РНК) с гиперактивным вариантом фермента NAT10 (eNAT10), который ацетилирует РНК.

Эксперименты показали, что эта система под руководством направляющей РНК может вносить ацетилирование в нужную РНК. В результате продукция белка увеличивается в матричной РНК (мРНК), прошедшей такую модификацию.

Кроме того, впервые было показано, что ацетилирование РНК облегчает её транслокацию из ядра клетки в цитоплазму. Это демонстрирует возможность регуляции внутриклеточной «локализации» РНК с помощью химической модификации.

Технология также была успешно испытана in vivo: система доставлялась в печень лабораторных мышей с помощью AAV (адено-ассоциированного вируса) — широко используемого вектора в генной терапии. Это первый случай применения технологии химической модификации РНК в живом организме.

Профессор Вон До Хео отметил: «Новая технология позволяет селективно ацетилировать нужную РНК, открывая путь для точного и детального исследования функций ацетилирования РНК. Разработанная технология может широко использоваться в качестве РНК-терапевтического средства и инструмента для регуляции функций РНК в живых организмах».