Ученые революционизируют создание генетически модифицированных мышей для моделирования болезней человека
Ученые из лаборатории Рудольфа Яниша представили новый метод создания генетически модифицированных мышей, который в десятки раз быстрее и эффективнее традиционного.
Ключевое преимущество: создание мыши с пятью мутациями теперь занимает 3–4 недели вместо 3–4 лет, необходимых по стандартной технологии.
В чем суть нового метода?
Метод основан на бактериальной системе CRISPR/Cas, которая используется для защиты от вирусов. Впервые эта система применена для редактирования нескольких генов одновременно в сложном многоклеточном организме (мыши).
Как это работает:
- Традиционный метод требует работы с эмбриональными стволовыми клетками (ES-клетками), их модификации, внедрения в бластоцисту и последующего сложного разведения. Он работает только для видов, у которых можно надежно культивировать ES-клетки (мыши, крысы).
- Новый метод обходит этап работы с ES-клетками. CRISPR/Cas система напрямую вводится в одноклеточные эмбрионы мыши, что позволяет быстро получать животных с мутациями в обеих копиях нужных генов.
Результаты и перспективы
- Эффективность: Метод показал около 80% эффективности для одновременного "выключения" (нокаута) двух генов в четырех локусах. Для сравнения, более ранняя технология TALENs давала 30% эффективности для нокаута всего одного гена.
- Расширение возможностей: Поскольку метод не зависит от ES-клеток, он потенциально снимает ограничение на список "модельных организмов". Теперь генетические исследования можно проводить на любом виде, для которого отработаны процедуры манипуляции с эмбрионами и известен геном.
- Будущее: Ученые планируют применять технологию к другим животным, но отмечают необходимость дальнейшего изучения на предмет нецелевых эффектов (off-target effects) в геноме для подтверждения точности системы.
Цитата Рудольфа Яниша: "Этот новый метод меняет правила игры... И это довольно просто, вероятно, даже проще, чем обычный способ".
Исследование опубликовано в журнале Cell.