В Японии создали мини-версию геномного редактора CRISPR/Cas
Японские молекулярные биологи создали миниатюрный аналог фермента Cas9, используемого для редактирования генома при помощи «нобелевского» геномного редактора CRISPR/Cas9, что позволяет добавить больше копий этой системы внутрь аденоассоциированных вирусов, применяемых для доставки генной терапии. Об этом в пятницу сообщила пресс-служба Токийского университета. Исследование опубликовано в журнале Cell.
«Ученые создали модифицированную версию фермента AsCas12f, который уступает по размерам Cas9 примерно в три раза, но при этом столь же эффективно редактирует ДНК. Работа самой удачной версии AsCas12f уже была успешно проверена биологами в опытах на культурах клеток и мышах», — говорится в сообщении.
Над новым редактором работала группа исследователей под руководством профессора Токийского университета Осаму Нуреки. Ученые исследовали свойства белка AsCas12f, который бактерии вида Acidibacillus sulfuroxidans используют в качестве внутриклеточного «антивируса». Этот фермент состоит всего из 422 аминокислот, что выгодно отличает его от Cas9, «дикая» версия которого включает более 1200 аминокислот. Однако при этом AsCas12f очень слабо взаимодействует с ДНК многоклеточных существ.
В общей сложности биологам удалось выявить около двух сотен мутаций, повышавших активность AsCas12f, что позволило им создать новую версию этого фермента, которая была в десять раз более активной, чем ее первоначальная форма. Благодаря этому она редактировала человеческую ДНК столь же эффективно, как и Cas9, несмотря на трехкратную разницу в размерах.
Его работу ученые проверили на культурах человеческих клеток, а также на мышах. Эти опыты показали, что новую версию AsCas12f можно успешно применять для исправления мутаций в гене DMD, которые вызывают мышечную дистрофию Дюшенна, а также для внесения других модификаций в геном при помощи аденоассоциированных вирусов. Как надеются профессор Нуреки и его коллеги, их разработка значительно расширит применимость CRISPR/Cas при разработке генной терапии.
О геномном редакторе CRISPR/Cas9
Геномный редактор CRISPR/Cas9 был открыт в начале 2010-х годов сразу тремя группами зарубежных генетиков, две из которых получили за это открытие Нобелевскую премию в 2020 году. С тех пор он пережил несколько модернизаций, которые позволяют ученым использовать его для редактирования генома почти со стопроцентной точностью.
По сравнению со многими другими системами редактирования генома CRISPR/Cas9 отличается простотой использования и высокой гибкостью, что позволяет использовать его практически в любых условиях. Более широкому применению системы при этом мешает то, что ее ключевой компонент, белок Cas9, обладает достаточно большими размерами, включая около тысячи аминокислот. Это не позволяет встроить его или инструкции по его производству внутрь вирусов, при помощи которых обычно доставляется генная терапия в клетки.
