Руководство по активации генов с помощью CRISPR

Система CRISPR-Cas9 известна как ключевой инструмент для редактирования ДНК. Однако учёные всё чаще используют её для активации экспрессии генов. Для этого создан ряд синтетических активирующих белков Cas9 для изучения функций генов или компенсации недостаточной экспрессии в потенциальных терапевтических подходах.

Основной проблемой для исследователей был выбор конкретного синтетического активатора Cas9, так как все они были уникально разработаны и протестированы в разных условиях без прямого сравнения.

В исследовании, опубликованном 23 мая в Nature Methods, команда Института Висса провела прямое сравнение и ранжирование наиболее часто используемых искусственных активаторов Cas9 в разных типах клеток человека, мыши и плодовой мушки. Результаты предоставляют ценное руководство для учёных.

Сравнение активаторов

Команда сначала проанализировала семь продвинутых активаторов Cas9, сравнив их друг с другом и с оригинальным активатором. Три из них показали значительно более высокую активацию генов, сохраняя при этом высокую специфичность к целевым генам.

Универсальность и максимизация

Эти три лучших кандидата были сопоставимы в достижении наивысшего уровня экспрессии генов в клетках человека, мыши и дрозофилы, независимо от их тканевого и эмбрионального происхождения.

Исследователи также определили способы дальнейшего увеличения активации. В некоторых случаях для достижения клеточного или терапевтического эффекта необходима максимально возможная активация. Учёным удалось кооперативно усилить экспрессию конкретных генов, нацелив на них три копии лучшего активатора с помощью трёх разных направляющих РНК.

Как отметили авторы, простота использования CRISPR-Cas9 открывает огромный потенциал для разработки геномных терапевтических средств. Это исследование предоставляет ценные новые критерии проектирования для создания более эффективных технологий целевой генной инженерии.