Геномный редактор, программирующий раковые клетки на самоуничтожение, успешно испытан на мышах

Геномный редактор CRISPR/Cas9, о начале испытаний которого сообщили китайские ученые, успешно применен на мышах, сообщает издание Nature Methods. Опыты на грызунах, в чьи тела были введены фрагменты опухолей, показали ошеломляющие результаты. В их организме происходила массовая гибель раковых клеток, новообразования уменьшалась. При этом здоровые клетки никак не затрагивались редактором CRISPR/Cas9.
Как известно, локус CRISPR, совместно с ассоциированными белками Cas, обеспечивают адаптивный иммунитет, направленно редактируя геном. Вырезая и встраивая в нуклеиновую цепь необходимые гены, система CRISPR/Cas9 перестраивает программу на выполнение определенных действий, в том числе активирует программу самоуничтожения раковой клетки.
Более того, новый метод позволяет выстраивать целые логические цепочки, которые могут без участия человека реагировать на генетические изменения клеток и включать механизмы контроля над размножением онкомутантов. Эти системы были проверены на культурах раковых образований и показали позитивные результаты, после чего опыты были перенесены на культуру мышей.
Технология CRISPR/Cas9 заключается в том, что фермент, разрезающий ДНК, делает два разреза в нужном месте цепочки генома, который находит с помощью заранее подобранной направляющей РНК, чья последовательность совпадает с нужной последовательностью в ДНК. Затем специальные белки находят концы оборванной ДНК и вставляют в это место последовательность нуклеотидов, заранее подобранную учеными.
До испытаний на мышах белок проверялся на эмбрионах. Эксперименты показали низкий результат: из 86 оплодотворенных яйцеклеток, выжила 71 яйцеклетка, 54 из них были отобраны на анализ. В геном 28 клеток фермент Cas9 внес нужные разрывы, и только в четырех случаях репарация прошла по плану — с заменой последовательности генома на необходимый фрагмент. Правда, при этом в геноме клеток были обнаружены множественные разрывы в произвольных местах. Однако в декабре прошлого года удалось создать искусственную версию фермента Cas9, которая работает гораздо точнее природной и почти не вносит лишних разрезов в цепочку ДНК.
В эксперименте на живых организмах белок начинал работать при появлении белка NPM, который являлся маркером онкологических процессов в мочевом пузыре. Работа Cas9 активировала так называемые «стражи генома», антионкогены, подавляющие образование злокачественной опухоли p53 и p21. Эти участки ДНК способствуют удалению из группы размножающихся клеток образования с «битой» информацией, которые являются потенциально онкогенными, включая в них программу самоуничтожения.
Следующим этапом испытаний редактора станут эксперименты на людях. Известно, что они начнутся в больнице университета провинции Сычуань, однако количество пациентов, к которым будет применена новая технология, не разглашается.

riaami.ru