Прорыв в использовании CRISPR-Cas9 для редактирования жировых клеток

Исследование функций жировой (адипозной) ткани критически важно для понимания ожирения, но оно затруднено из-за структурных различий жировых клеток и их распределения в организме.

"Жировые клетки отличаются от других клеток тем, что у них нет уникальных поверхностных рецепторов, и они составляют меньшинство клеток в жировой ткани", — отметил Стивен Романелли, доктор философии.

В новой статье в Journal of Biological Chemistry команда описывает прорыв в использовании инструмента CRISPR-Cas9 для изучения жировой ткани, что ранее было труднодостижимо.

"До сих пор главной проблемой в исследованиях жира было то, что для изучения функции гена требовалось создание трансгенных мышей, что занимало много времени, ресурсов и денег", — сказал Романелли.

Традиционный метод создания моделей мышей с нужной мутацией мог занимать более года и десятки тысяч долларов.

CRISPR-Cas9 революционизировал этот процесс. Этот метод редактирования генов включает фермент Cas9, разрезающий ДНК, и направляющую РНК. Инструмент доставляется в изучаемые клетки с помощью безвредного вируса. Его успешно применяли для изучения сердца, печени, нейронов и кожи, но никогда — для особого типа жировых клеток, известного как бурый жир.

Используя эту технику, команда смогла успешно нацелиться на бурый жир — специализированную ткань, генерирующую тепло для защиты температуры тела.

"Мы смогли сократить весь процесс создания трансгенной мыши до двух недель — месяца, снизив стоимость до менее чем $2000. Это не только экономит время и деньги, но и демократизирует исследования", — заявил Романелли.

Они также смогли использовать этот метод для одновременного удаления нескольких генов, что может помочь лучше понять важные молекулярные пути.

С помощью своих адено-ассоциированных вирусных компонентов CRISPR-Cas9 они "выключили" ген UCP1, который определяет бурый жир и позволяет ему генерировать тепло, у взрослых мышей. Они наблюдали, что мыши с нокаутом гена смогли адаптироваться к его потере и поддерживать температуру тела в холоде, что указывает на участие других механизмов в температурном гомеостазе.

Эти ранние результаты носят исследовательский характер, но методика представляет собой важный шаг вперед в изучении жира.