Модифицированный инструмент редактирования генов CRISPR может улучшить терапию ВИЧ и серповидноклеточной анемии

Исследователи City of Hope, возможно, нашли способ усовершенствовать самый быстрый, дешёвый и точный метод редактирования генов CRISPR-Cas9, чтобы он успешнее вырезал нежелательную генетическую информацию.

Это улучшенное режущее действие может в будущем ускорить разработку потенциальных методов терапии ВИЧ, серповидноклеточной анемии и, возможно, других иммунных заболеваний.

Исследование, опубликованное в Scientific Reports 6 ноября, стало первым случаем, когда учёные систематически изменили последовательность направляющей РНК (guide RNA) для улучшения технологии CRISPR-Cas9. Лаборатория Кевина Морриса в City of Hope подала заявку на патент, описывающий эту улучшенную конструкцию CRISPR-Cas9, которая может привести к удвоению активности, хотя точный показатель зависит от целевого сайта.

Как это работает

Исследователи экспериментировали на клетках, внося изменения в "транс-активирующую CRISPR РНК" (tracrRNA), которая получена из бактерии Streptococcus pyogenes и является частью компонентов, направляющих генетические "ножницы" (Cas9) к нужной генетической последовательности. Cas9 из Streptococcus pyogenes — наиболее широко используемые генетические "ножницы".

Учёные использовали систему на основе РНК, потому что она даёт всплеск активности, который исчезает примерно через 12 часов после введения в клетку. Это снижает вероятность случайного редактирования генома человека позже, после того как "исправление" уже сделано.

Результаты и перспективы

Модифицированная tracrRNA улучшила "выключение" определённых генов за счёт увеличения желаемых мутаций в генетическом материале.

• Целью в исследовании был важный компонент жизненного цикла ВИЧ — белок CCR5 на иммунных CD4+ Т-клетках. Модифицированная tracrRNA улучшила разрезание в этом сайте и инактивацию CCR5.
• Новая конструкция также лучше повышала активность в гене HBB и сайте BCL11A, которые связаны с серповидноклеточной анемией и являются мишенями для разработки терапий этого в настоящее время неизлечимого заболевания крови.

Точный механизм, объясняющий, почему это изменение в системе CRISPR улучшает редактирование генов, ещё предстоит определить. Если эта линия исследований окажется успешной, результатом в конечном итоге могут стать новые или улучшенные генетические терапии.