CRISPR-Cas9 подтверждён как точный инструмент для редактирования генома человека

Исследовательская группа из Центра геномной инженерии Института фундаментальных наук (IBS) совместно с Медицинским колледжем Сеульского национального университета и компанией ToolGen, Inc. подтвердила, что система CRISPR-Cas9 обладает точным целевым действием в клетках человека.

CRISPR-Cas9 вызывает большой интерес как инструмент для разработки терапии раковых клеток или коррекции генетических дефектов в стволовых и соматических клетках. Однако из-за отсутствия надёжного и чувствительного метода для оценки точности CRISPR-Cas9 в масштабе всего генома оставался открытым вопрос о его безопасности. Существовала вероятность, что CRISPR-Cas9 может вызывать мутации в нецелевых последовательностях (off-target), похожих на целевые (on-target). Например, off-target мутации в генах-супрессорах опухолей могут привести к раку.

Исследователи разработали метод Digenome-seq для определения как on-target, так и off-target последовательностей, которые могут быть изменены CRISPR-Cas9, с помощью секвенирования генома. Они расщепили человеческую геномную ДНК нуклеазами Cas9 in vitro, а затем провели полногеномное секвенирование. Это in vitro расщепление дало уникальный паттерн в целевых и нецелевых последовательностях, который можно вычислительно идентифицировать. Более того, добавив гуаниновые нуклеотиды на конец sgРНК (single guided RNA), входящей в состав CRISPR-Cas9, учёные создали высокоразвитый программируемый нуклеаз, у которого не обнаружено измеримых off-target эффектов в геноме человека.

Джин-Су Ким, директор Центра геномной инженерии IBS и профессор кафедры химии Сеульского национального университета, заявил: «Если CRISPR-Cas9 расщепляет нецелевые последовательности ДНК, это может вызвать нежелательные мутации. Поскольку нам удалось подтвердить точность CRISPR-Cas9, мы ожидаем значительного прогресса в разработке генной или клеточной терапии».

Журнал Nature Methods также отметил это достижение, включив его в список «Методы 2015 года, за которыми стоит следить» в январском номере.