Технология CRISPR/Cas9 позволяет вставлять или удалять гены, разрезая молекулу ДНК. У метода множество приложений — от сельского хозяйства до медицины. Однако у него есть и недостатки, например, риск нежелательных генетических мутаций. Новая технология, о которой пишут Futurism и Science Daily, позволяет использовать преимущества CRISPR, обходясь без разрезания ДНК.
Основой нового метода стало использование двух модифицированных аденоассоциированных вирусов для генетического манипулирования клетками у новорожденных мышей. Один из них несет ген фермента Cas9, а другой содержит активатор транскрипции и снабжен короткой субгеномной РНК, которая определяет точное положение связывания с геномом мыши. Субгеномная РНК состоит из четырнадцати-пятнадцати нуклеотидов, а не из двадцати, необходимых для стандартной процедуры CRISPR, поэтому делать разрез не требуется.
Когда этот комплекс размещен рядом с ДНК, которую необходимо модифицировать, он способствует экспрессии определенного гена. Этот базовый принцип можно использовать для активации почти любого гена или генетического пути без риска мутаций. Технология впервые использует так называемое эпигенетическое редактирование — изменение фенотипа животного без внесения изменений непосредственно в ДНК.
В тестах с использованием мышиного аналога острой почечной недостаточности исследователи смогли активировать поврежденные или заглушенные гены, восстановив нормальную работу почек. Также метод помог вылечить мышь от диабета первого типа, заставив часть клеток печени производить инсулин. Помимо этого, технология оказалась эффективной для борьбы с генетически опосредованной мышечной дистрофией. Как и в остальных случаях, мутантный ген не исправляли и не вырезали, а лишь восстанавливали его работу.
Ранние испытания не выявили никаких опасных побочных эффектов новой методики. Однако до внедрения для лечения человеческих болезней она должна пройти еще много тестов на безопасность и эффективность. Например, нужно определить, не вызовет ли активация генов повышенный иммунный ответ организма. В идеале через несколько лет технику можно будет испытать на людях, а затем модифицировать для терапии различных заболеваний, в том числе болезней Альцгеймера и Паркинсона.
Различные виды генной терапии зарекомендовали себя как эффективное средство борьбы с болезнями, которые еще вчера казались неизлечимыми. Так, генная терапия модифицированными стволовыми клетками позволила замедлить развитие нейродегенеративных заболеваний.