Новое исследование, которое будет опубликовано в следующем выпуске журнала Nature Methods, обнаружило, что технология генной инженерии CRISPR/Cas9 может стать причиной сотен незапланированных мутаций в геноме.

«Мы считаем важным, чтобы научное сообщество осознало потенциальную угрозу случайных мутаций, вызванных CRISPR, включая мутации одного нуклеотида и мутации некодирующих регионов генома», — говорит соавтор статьи профессор Стивен Цзан.

Технология редактирования генома CRISPR/Cas9, благодаря своей скорости и непревзойденной точности, оказывает неоценимую помощь ученым, исследующим роль генов в развитии заболеваний. Кроме того, она позволяет надеяться на появление более эффективных видов лечения, связанных с удалением или восстановлением поврежденных генов.

В Китае уже идет первое клиническое испытание CRISPR, в США оно назначено на будущий год. Но даже несмотря на то, что эта технология способна точно отделить интересующий ученого участок ДНК, иногда она захватывает и другие части генома.

Компьютерные алгоритмы неплохо справляются с поиском таких областей в клетках или тканях, когда исследования ведутся в пробирке, но в живом организме пришлось бы ради этого делать полное секвенирование генома, говорит профессор Университета Айовы Александр Бассюк.

В целях эксперимента ученые так и сделали, полностью исследовав геном мышей, прошедших генетическое редактирование, чтобы найти все мутации, включая те, которые изменили всего один нуклеотид. В результате было обнаружено более 1500 мутаций одного нуклеотида и более 100 крупных вставок или удалений. Ни одно из них не было замечено компьютерным алгоритмом.

«Исследователи, не применяющие полное секвенирование для обнаружения случайных эффектов, могут пропустить потенциально важные мутации, — говорит Цзан. — Даже изменение одного нуклеотида может иметь огромное влияние».

Cпособ следить за генами в реальном времени открыли ученые из Университета Виргинии. Они отмечают интересующие их области флуоресцентным белком, а после используют CRISPR для томографии хромосом. Это позволяет наблюдать за генами в трех измерениях внутри живой клетки.