Новый инструмент позволяет изучать мутации генов прямо в живых человеческих клетках

Исследователи из Гарварда создали инструмент для быстрого создания мутаций в конкретных генах живых клеток, не затрагивая остальной геном. Инструмент, названный Helicase-Assisted Continuous Editing (HACE), описан в статье в Science.

HACE сочетает хеликазу — фермент, «расстегивающий» двойную спираль ДНК, — с ферментом для редактирования генов. Система CRISPR-Cas9 направляет эту пару белков к нужному гену. При расстегивании ДНК хеликаза вносит мутации только в эту последовательность.

«Разработка таких инструментов — значительный скачок в нашей способности использовать эволюцию прямо в человеческих клетках», — сказала первый автор Си Дон Чен.

В отличие от существующих методов, которые вставляют лишние копии генов или массово мутируют множество генов, HACE действует направленно — «как по конкретному адресу, а не в районе».

Учёные продемонстрировали мощь инструмента, используя его для:

• Выявления мутаций устойчивости к лекарствам в гене MEK1, на который нацелены многие противораковые препараты. HACE помог определить уникальные изменения, связанные с резистентностью к траметинибу и селуметинибу.
• Изучения того, как мутации в гене SF3B1 (часты при раке крови) влияют на процесс сплайсинга РНК.
• Исследования (совместно с лабораторией Брэдли Бернстайна) влияния изменений в регуляторной области ДНК на производство белка в иммунных клетках — потенциальной мишени для иммунотерапии рака.

«HACE сочетает точность CRISPR со способностью редактировать длинные участки ДНК, что делает его мощным инструментом для направленной эволюции», — объяснил старший автор Фей Чен.

Бернстайн отметил, что подобные инструменты в будущем позволят массово редактировать регуляторные последовательности генов и, сочетая это с глубоким обучением, открывать новые терапевтические возможности для «настройки» активности генов и лечения болезней.