Редактор генов на основе CRISPR, C-to-G Base Editor (CGBE), открывает возможности для лечения до 40 процентов генетических нарушений, вызванных однонуклеотидными мутациями.
Группа исследователей из Института генома Сингапура (GIS) Агентства по науке, технологиям и исследованиям (A * STAR) разработала редактор генов на основе CRISPR, C-to-G Base Editor (CGBE), для исправления мутаций, вызывающих генетические нарушения. Их исследование было опубликовано в Nature Communications 2 марта 2021 года.
Каждый семнадцатый человек в мире страдает каким-либо генетическим заболеванием. Скорее всего, вы или кто-то из ваших знакомых — родственник, друг или коллега — один из примерно 450 миллионов пострадавших во всем мире. Мутации, ответственные за эти нарушения, могут быть вызваны множеством мутагенов — от солнечного света до спонтанных ошибок в ваших клетках. Самая распространенная мутация — это замена на основе одного основания, при котором одно основание в ДНК (например, G) заменяется другим основанием (например, C). Бесчисленное количество пациентов с муковисцидозом во всем мире имеют C вместо G, что приводит к дефектным белкам, вызывающим генетическое заболевание. В другом случае замена А на Т в гемоглобине вызывает серповидно-клеточную анемию.
Чтобы исправить эти замены, команда изобрела редактор генов на основе CRISPR, который точно изменяет дефектный C в геноме на желаемый G. Это изобретение редактора оснований C-to-G (CGBE) открывает варианты лечения примерно для 40 процентов одноосновные замены, которые связаны с заболеваниями человека, такими как вышеупомянутый муковисцидоз, сердечно-сосудистые заболевания, заболевания опорно-двигательного аппарата и неврологические расстройства.
Редактор CGBE продвигает широко распространенную технологию CRISPR-Cas9, чтобы сделать возможным молекулярную хирургию на геноме человека. Технология CRISPR-Cas9 обычно используется для нарушения работы генов-мишеней, но она неэффективна, когда требуется точное изменение конкретных последовательностей. Редактор CGBE решает ключевой аспект этой проблемы, обеспечивая эффективные и точные генетические изменения. CGBE состоит из трех частей:
1) модифицированный CRISPR-Cas9 будет точно определять мутантный ген и фокусировать весь редактор на этом гене;
2) дезаминаза (фермент, который удаляет аминогруппу из соединения) затем нацелится на дефектный C и пометит его для замены, и
3), наконец, белок инициирует клеточные механизмы для замены этого дефектного C на G. обеспечивает ранее недостижимое прямое преобразование из C в G, исправляя мутацию и, следовательно,
Доктор Чу Вей Леонг, старший научный сотрудник GIS, сказал: «Редактор генов CGBE — это новаторское изобретение, которое впервые напрямую преобразует C в G в генах, что потенциально открывает возможности для лечения значительной части генетических расстройства, связанные с однонуклеотидными мутациями».