Исследование редактирования РНК открывает путь к лечению генетических заболеваний

Учёные из Университета штата Монтана показали, как можно редактировать РНК с помощью CRISPR. Работа раскрывает новый процесс в человеческих клетках с потенциалом для лечения широкого спектра генетических болезней.

Исследование провели постдоки Артем Немудрый и Анна Немудрая вместе с профессором Блейком Виденхефтом. Статья "Repair of CRISPR-guided RNA breaks enables site-specific RNA excision in human cells" была опубликована 25 апреля в журнале Science.

• CRISPR — иммунная система бактерий для борьбы с вирусами. Ранее её использовали для разрезания и редактирования ДНК с помощью белка Cas9. Применение аналогичной технологии для РНК является новым.
• Для редактирования РНК команда использовала другую систему CRISPR — тип-III. В прошлой работе они редактировали вирусную РНК в пробирке, а теперь задались вопросом: можно ли запрограммировать манипуляции с РНК в живой человеческой клетке?

Ключевое открытие:

Учёные запрограммировали белки CRISPR типа-III на разрезание РНК, содержащей мутацию, вызывающую муковисцидоз. Это восстановило функцию клетки. При секвенировании РНК выяснилось, что клетка сшила РНК обратно таким образом, что мутация была удалена.

"Мы все были удивлены, когда... поняли, что клетка сшила РНК обратно", — сказал Виденхефт.

Это открытие опровергает общее убеждение, что ремонт РНК не имеет смысла, так как РНК — временная копия ДНК, постоянно разрушаемая и заменяемая.

Преимущества и перспективы:

• Редактирование РНК (временной копии) несёт меньше рисков, чем редактирование ДНК (шаблона), так как изменения по сути обратимы.
• Созданный инструмент позволяет изучать, как клетки ремонтируют свою РНК. На основе этих знаний можно сделать редакторы РНК более эффективными, подобно тому, как улучшали Cas9.
• Успешное удаление мутации, вызывающей муковисцидоз, — лишь первый шаг. Впереди — исследование тысяч других болезнетворных мутаций.

"Редактирование и ремонт РНК — это terra incognita. Страшно, но и захватывающе. Чувствуешь, что работаешь на переднем крае науки", — сказала Немудрая.

Исследователи завершают работу в MSU и осенью займут преподавательские позиции в Университете Флориды.