Ученые из Йеля разработали метод одновременного редактирования 15 участков ДНК

Фото из открытых источников

Группа исследователей из Йельского университета представила инновационный способ, позволяющий в разы повысить эффективность и точность генного редактирования, сообщает портал innovanews.ru. Новый подход дает возможность изменять сразу пятнадцать различных фрагментов ДНК в одной клетке, что ранее считалось практически невозможным из-за высокого риска ошибок и ограничений существующих технологий.

До недавнего времени методы, основанные на системе CRISPR-Cas9, позволяли вносить изменения только в отдельные участки генома, причем часто возникали нежелательные побочные эффекты. По словам профессора молекулярной биологии Фаррена Айзекса, который принимал участие в исследовании, ученым удалось значительно увеличить количество одновременных правок, а также повысить их точность.

«Мы смогли добиться большего числа изменений в одной клетке и при этом снизить вероятность ошибок», — отметил Айзекс, подчеркивая важность этого достижения для дальнейших исследований.

Анабель Швейцер, аспирантка и соавтор работы, пояснила, что до появления нового метода ученые были вынуждены ограничиваться редактированием только одного участка ДНК за раз, что существенно замедляло прогресс в изучении сложных заболеваний. Она подчеркнула, что невозможность одновременного внесения нескольких изменений сдерживала развитие генетических исследований и разработку новых терапевтических подходов.

В отличие от традиционного CRISPR-Cas9, который разрезает ДНК и может вызывать нежелательные мутации, новая технология основана на использовании белка Cas12 и специально модифицированных направляющих РНК (gRNA). Cas12 способен работать сразу с несколькими gRNA, что позволяет ему находить и изменять большее количество целевых участков генома. Для повышения точности ученые укоротили направляющие РНК и изменили их структуру, что позволило минимизировать количество ошибочных правок.

В результате проведенных экспериментов исследователи смогли внести изменения в пятнадцать различных участков ДНК в одной клетке, что втрое превышает возможности предыдущих методов. Это открывает новые перспективы для изучения заболеваний, вызванных множественными мутациями, таких как онкологические, диабетические и нейродегенеративные расстройства. Теперь ученые смогут анализировать сложные генетические комбинации, что ранее было невозможно из-за технических ограничений.

Кроме того, новая технология может быть использована для создания синтетических геномов, что важно для разработки новых лекарственных средств и биотехнологических продуктов. Возможность одновременного редактирования нескольких генов позволит создавать более эффективные препараты, в том числе для настройки иммунных клеток на борьбу с опухолями.

Несмотря на значительный прогресс, авторы исследования отмечают, что риск ошибочных изменений в ДНК сохраняется. Иногда модификации происходят не в тех участках, которые были запланированы, что может повлиять на результаты экспериментов и даже привести к появлению новых мутаций. По словам ученых, технология требует дальнейших испытаний, прежде чем ее можно будет применять в клинической практике.