Революционная альтернатива CRISPR: технология внедрения целых генов в днк человека

Ученые разработали новую систему редактирования генов, способную встраивать целые гены в ДНК человека. Инновационная технология, получившая название evoCAST, представляет собой значительный прорыв в генной инженерии и открывает новые возможности для лечения генетических заболеваний, вызванных различными мутациями.
Революционная альтернатива CRISPR: технология внедрения целых генов в днк человека
Изображение носит иллюстративный характер

В отличие от традиционной технологии CRISPR, которая работает как «молекулярные ножницы», вырезая и исправляя конкретные мутации, evoCAST использует принципиально иной подход. Система основана на CRISPR-ассоциированных транспозазах (CASTs), обнаруженных в 2017 году. Эти ферменты не разрезают ДНК, а перемещают большие участки генетического материала из одного места в другое, что позволяет вводить полноценную рабочую копию гена вместо исправления отдельных мутаций.

Исходные транспозазы, выделенные из бактерий Pseudoalteromonas, показали крайне низкую эффективность в человеческих клетках — всего 0,1%. Для решения этой проблемы ученые применили метод направленной эволюции PACE, который позволил значительно ускорить эволюционный процесс. За более чем 200 часов, что эквивалентно сотням поколений эволюции, исследователям удалось создать модифицированную версию фермента с 10 ключевыми мутациями, адаптированными для работы в клетках человека. Эффективность новой системы evoCAST оказалась в 200 раз выше исходной.

«Традиционными лабораторными методами этот процесс занял бы годы», — отмечают исследователи, подчеркивая значимость примененного подхода к ускоренной эволюции ферментов.

На данный момент технология evoCAST протестирована только в лабораторных условиях на человеческих клетках. Результаты показывают, что система работает примерно в 12-15% обработанных клеток, хотя эффективность варьируется в зависимости от типа клеток. Исследователи уже провели успешные испытания на генах, связанных с анемией Фанкони, синдромом Ретта и фенилкетонурией.

Одно из главных преимуществ evoCAST заключается в универсальности подхода к лечению генетических заболеваний. Например, муковисцидоз может быть вызван более чем 2000 различными мутациями. Вместо разработки отдельных методов лечения для каждой мутации, evoCAST позволяет ввести полноценную копию гена, что потенциально упрощает процесс регуляторного одобрения и делает лечение более доступным.

Исаак Витте, докторант Гарвардского университета и соавтор исследования, и Сэмюэл Стернберг, доцент Колумбийского университета, возглавили команду, разработавшую эту технологию. Результаты их работы были опубликованы 15 мая в журнале Science.


Новое на сайте

19171Вредоносное по VoidLink: созданная с помощью ИИ угроза для облачных систем и финансового... 19170Палеонтологические поиски и научные убеждения Томаса Джефферсона 19169Спасут ли обновленные протоколы безопасности npm от атак на цепочки поставок? 19168Почему критическая уязвимость BeyondTrust и новые записи в каталоге CISA требуют... 19167Севернокорейская хакерская группировка Lazarus маскирует вредоносный код под тестовые... 19166Государственные хакеры используют Google Gemini для кибершпионажа и клонирования моделей... 19165Можно ли построить мировую сверхдержаву на чашках чая и фунтах сахара? 19164Уязвимые обучающие приложения открывают доступ к облакам Fortune 500 для криптомайнинга 19163Почему ботнет SSHStalker успешно атакует Linux уязвимостями десятилетней давности? 19162Microsoft устранила шесть уязвимостей нулевого дня и анонсировала радикальные изменения в... 19161Эскалация цифровой угрозы: как IT-специалисты КНДР используют реальные личности для... 19160Скрытые потребности клиентов и преимущество наблюдения над опросами 19159Академическое фиаско Дороти Паркер в Лос-Анджелесе 19158Китайский шпионский фреймворк DKnife захватывает роутеры с 2019 года 19157Каким образом корейские детские хоры 1950-х годов превратили геополитику в музыку и...
Ссылка