CRISPR-Switch: Новая технология для контроля редактирования генов в пространстве и времени

Исследователи из лаборатории Ульриха Эллинга в IMBA (Институт молекулярной биотехнологии Австрийской академии наук) совместно с Венским центром биоресурсов разработали революционную технологию CRISPR под названием «CRISPR-Switch». Она обеспечивает беспрецедентный контроль над техникой CRISPR как в пространстве, так и во времени. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

Суть технологии

CRISPR-Switch радикально расширяет потенциал применения CRISPR/Cas9. В отличие от предыдущих методов, основанных на модуляции экспрессии Cas9, новая система управляет активностью направляющей РНК (sgRNA). Это позволяет:

  • Быстро «включать» редактирование без фоновой активности («утечек»).
  • Избегать возможных иммунных реакций in vivo.

Механизм работы

Система основана на сайт-специфичных рекомбиназах Cre-Lox и Flp-FRT, известных высокой эффективностью и точностью в разных типах клеток. Это позволяет:

  1. Целевое отключение генов с превосходной специфичностью в выбранном типе клеток.
  2. Контроль порядка отключения нескольких генов.
  3. Изучение точного времени активации генов при различных патологиях in vivo и in vitro.

Практическое применение

В сотрудничестве с Даниэлем Шрамеком из Исследовательского института Люненфельда-Таненбаума в Торонто авторы изучили порядок мутационных событий, ведущих к образованию глиомы у мышей.

Ключевой вывод: для образования опухоли необходим явный порядок отключения генов. На примере генов NF1 и TRP53, связанных с глиобластомой, было показано, что мыши развивали глиомы только при отключении TRP53 до NF1, а не наоборот.

Перспективы

Технология открывает возможности для изучения не только инициации опухолей, но и их поддержания. Она применима к различным типам опухолей для определения точной последовательности генетических событий.

Как отмечает соавтор-исследователь Кшиштоф Хилинский: «CRISPR-Switch позволяет контролировать редактирование генов в пространстве и времени, обеспечивая невероятно быстрое переключение и минимальные неспецифические эффекты».

Технология доступна для лицензирования в таких областях, как скрининг, анализ мутаций, безопасное редактирование генома, мультиплексирование и соматическая генная терапия.

2019-12-02