Редактирование генов в мозге получило значительное обновление
Технологии редактирования генома произвели революцию в биомедицинской науке, предоставив быстрый и простой способ модификации генов. Однако метод, позволяющий ученым проводить наиболее точные правки (гомологично-направленная репарация, HDR), не работал в клетках, которые больше не делятся, — к которым относится большинство нейронов мозга. Это ограничивало его применение в исследованиях мозга.
Исследователи из Института нейронаук Макса Планка во Флориде (MPFI) разработали новый инструмент vSLENDR, который впервые позволяет проводить точное редактирование генома в зрелых нейронах.
Как работает vSLENDR
- Основа технологии — система CRISPR-Cas9, которая создает целевое повреждение ДНК в нейроне.
- Ключевая проблема: для точного исправления этого повреждения (с помощью HDR) требуется шаблон-донор. Ранее считалось, что HDR доступен только делящимся клеткам.
- Решение команды: использование адено-ассоциированного вируса (AAV) для эффективной доставки всего необходимого для редактирования, включая шаблон-донор, в нейроны.
- Результат: AAV резко повысил эффективность HDR в постмитотических (неделящихся) нейронах мозга.
Проверка технологии
- Ученые упаковали механизм редактирования в AAV и доставили его в нейроны трансгенных мышей, экспрессирующих Cas9. Это привело к высокоэффективному HDR в зрелых нейронах.
- Затем была создана двухвирусная система для использования технологии на животных, не экспрессирующих Cas9 от природы.
- Систему успешно протестировали на пожилой мышиной модели болезни Альцгеймера, доказав ее применимость в патологических моделях даже в преклонном возрасте.
Значение открытия
vSLENDR — мощный инструмент для фундаментальной и трансляционной науки, позволяющий проводить точное редактирование генетической информации независимо от:
- типа клетки,
- зрелости клетки,
- области мозга,
- возраста.
Технология открывает новые возможности для изучения функций мозга и ускоряет исследования нейропатологических заболеваний, закладывая основу для будущих методов лечения.
Исследование опубликовано в журнале Neuron.
