Новая платформа для редактирования генов расширяет возможности CRISPR

Исследователи из Северо-Западного университета создали новую платформу для редактирования генов, которая может расширить будущее применение почти безграничной библиотеки CRISPR-терапевтиков.

Команда объединила удостоенную Нобелевской премии технологию CRISPR с терапевтической технологией, разработанной в их же лаборатории, чтобы преодолеть ключевое ограничение CRISPR. Работа предоставляет систему для доставки компонентов, необходимых для создания машины редактирования генов CRISPR-Cas9.

Исследователи превратили белок Cas-9 в сферическую нуклеиновую кислоту (SNA) и загрузили её критически важными компонентами. Это позволяет получить доступ к широкому спектру типов тканей и клеток, а также к внутриклеточным компартментам, необходимым для редактирования генов.

Ключевые моменты исследования:

  • Работа опубликована в Journal of the American Chemical Society в статье "CRISPR Spherical Nucleic Acids".
  • Показано, что CRISPR SNAs могут доставляться через клеточную мембрану в ядро, сохраняя биоактивность и способность к редактированию генов.
  • Исследование основано на 25-летней работе под руководством Чеда А. Миркина, пионера нанотехнологий и изобретателя SNAs.
  • SNA — это сферические наночастицы, плотно покрытые ДНК или РНК, обладающие свойствами, радикально отличающимися от природных нуклеиновых кислот.
  • Различные классы SNAs уже проходят оценку в шести клинических испытаниях на людях, включая испытания против глиобластомы и рака кожи.

Как это работает:

Команда использовала белок Cas9 в качестве ядра структуры и присоединила к его поверхности цепи ДНК, создав новый тип SNA. Эти SNA были предварительно загружены РНК для редактирования генов и сконъюгированы с пептидами для навигации внутри клетки.

Результаты:

  • CRISPR SNAs эффективно проникают в клетки без использования трансфекционных агентов.
  • Продемонстрирована высокая эффективность редактирования генов — от 32% до 47% в нескольких человеческих и мышиных клеточных линиях.

Как отметил Чед Миркин, эта технология открывает путь к расширению сферы применения CRISPR за счёт доступа к коже, мозгу, глазам, иммунной системе, ЖКТ, сердцу и лёгким.