Система редактирования генома CRISPR появилась не так давно и уже считается одним из наиболее перспективных инструментов в молекулярной медицине. Используя ее, ученые собираются редактировать геном человеческих эмбрионов, а также лечить взрослых людей от наследственных заболеваний (например, серповидноклеточной анемии).

Несмотря на то, что исследователи уверяют, что метод совершенствуется и становится все более точным, результаты последних исследований свидетельствуют о том, что использование системы CRISPR-Cas9 гораздо опаснее, чем считалось ранее.

Напомним, что в состав системы входит нуклеаза Cas9, фермент, который может вырезать поврежденный участок ДНК, и молекула РНК, необходимая для восстановления целостности генома в тех местах, где это необходимо. Проще говоря, с помощью системы можно «вынуть» поврежденный фрагмент ДНК и заменить его участком, не несущим мутацию.

Стивен Цанг (Stephen Tsang) из Медицинского центра при Колумбийском университете (Columbia University Medical Centre) поясняет, что подобное редактирование приводит к появлению множества незапланированных мутаций, среди которых как однонуклеотидные мутации, так и мутации затрагивающие некодирующие участки ДНК.

К таким выводам исследователи пришли после того как полностью просеквенировали геном мыши, которая подвергалась процедуре редактирования генома с использованием CRISPR. Они обнаружили мутации и повреждения совершенно не в тех областях ДНК, которые редактировались. Исследователям удалось обнаружить более 1500 однонуклеотидных нежелательных мутаций, а также около сотни крупных делеций (удалений фрагментов генома) и вставок. Ранее полное секвенирование геномов не проводилось и большая часть таких мутаций оставалась незамеченной. Не удавалось предсказать их появление и с помощью специально разработанного для таких целей компьютерного алгоритма.

Впрочем, о том, что метод пока не обладает высокой точностью, стало ясно несколькими годами ранее. В 2015 году о своей попытке отредактировать эмбриональный геном заявили китайские исследователи. Они провели эксперименты на нежизнеспособных эмбрионах, пытаясь починить ген, отвечающий за возникновение серповидно-клеточной анемии. Уже тогда стало ясно, что точность метода невысока – из 89 отредактированных эмбрионов выжили лишь 28, а «починить» дефектный ген удалось лишь в 4 случаях – внедрение правильной копии сопровождалось появлением множества мутаций в тех областях генома, которые не подвергались редактированию.

Впрочем, эксперименты по использованию CRISPR продолжаются – сейчас они активно ведутся в Китае, Великобритании и США. Полученные данные свидетельствуют о том, что CRISPR пока еще не слишком безопасен, а возможные побочные эффекты подобного редактирования могут быть куда более серьезными, чем считалось ранее.