Скорость развития генно-инженерных технологий поражает воображение. Наверное, каждый помнит, какой фурор в свое время произвела технология редактирования генома CRISPR-Cas9. И вот ее уже готовы сдать в утиль.

А все потому, что родилась новая технология, изобретенная учеными Массачусетского технологического института и Гарвардского университета, оставившая старушку CRISPR-Cas далеко позади.

Технология CRISPR-Cas9 по сути ненадежна и слишком неуклюжа. Зато инновационный метод праймированного редактирования (prime editing) позволяет исправить в геноме все, что только можно пожелать, с точностью до основания.

Праймированное редактирование не требует создания двуцепочечных разрывов, а вместо направляющей РНК, которую использует CRISPR/Cas определения нужного кусочка генома, в нее входит удлиненная гидовая РНК (prime editing extended guide RNA, pegRNA, пргРНК). 

Удлиненная гидовая РНК нацеливает модифицированную форму фермента Cas9 на обрезание только одной нити ДНК (известно, что разрывы двух нитей могут вызвать непреднамеренные мутации).

После этого фермент обратной транскриптазы непосредственно копирует отредактированную генетическую информацию, содержащуюся в пргРНК, в целевой геномный сайт.

«Тот факт, что мы смогли напрямую копировать новую генетическую информацию в целевой сайт, стал откровением. Мы были действительно взволнованы», — говорит химический биолог, Эндрю Анзалоне, один из авторов исследования.

Важнее всего то, что впервые исследователи смогли эффективно менять одну «букву» ДНК на любую другую: аденин (A), цитозин (C), гуанин (G) и тимин (T) теперь заменимы всеми из 12 возможных способов. До сих пор были  осуществимы лишь отдельные варианты таких замен.

«Благодаря первичному редактированию мы наконец-то сможем напрямую исправить мутацию серповидно-клеточной анемии, восстановив нормальную последовательность и удалить четыре дополнительных основания ДНК, вызывающих болезнь Тея — Сакса, без полного разрезания ДНК», — радуется биолог Дэвид Лиу.

Команда ученых уже произвела около 200 геномных замен на мышах, при этом новая технология дала на порядок меньше нежелательных побочных продуктов и нецелевых изменений, чем подход CRISPR-Cas9.

Подход еще требует определенной доработки. Тем не менее, по оценкам экспертов, с помощью нового метода можно будет вылечить около 90 % всех генетических болезней человека.