Ученые впервые "починили" ДНК эмбриона в утробе матери

Ученые впервые смогли починить опасную мутацию в ДНК зародыша внутри утробы матери, предотвратив раннюю смерть мышат из-за разрушения печени. Результаты опытов были представлены в журнале Nature Medicine, сообщает Tengrinews.kz со ссылкой на РИА Новости.

Геномный редактор CRISPR/Cas9, названный главным научным прорывом 2015 года, был создан американским ученым Фэнем Чжаном и рядом других молекулярных биологов около трех лет назад, и с тех пор он пережил несколько модернизаций, которые позволяют ученым использовать его для редактирования генома со стопроцентной точностью.

Год назад ученые провели первые эксперименты на человеческих зародышах при помощи CRISPR/Cas9. Отключив один из критически важных генов, генетики проследили за тем, какие функции он исполняет в клетках эмбриона и как он может быть связан с развитием бесплодия.

Успешная реализация этих опытов, как отмечается, открыла перед учеными возможность использовать CRISPR/Cas9 или другие геномные редакторы для удаления потенциально фатальных мутаций из геномов эмбриональных клеток и защиты детей от врожденных болезней.

Ученые провели первый эксперимент такого рода, попытавшись удалить вредоносную мутацию в гене FAH из ДНК мышиных эмбрионов, развивавшихся в утробе беременных мышей. Повреждение этого гена приводит к развитию тирозинемии - неспособности разрушать молекулы тирозина, одной из важнейших аминокислот. Ее накопление в организме приводит к тому, что в клетках печени начинает появляться фумарилацетоацетат, крайне токсичное вещество, что вызывает их массовую гибель.

Для борьбы с подобными "опечатками" ученые использовали сразу два геномных редактора - уже упомянутый CRISPR/Cas9 и более точный, но неизбирательный фермент BE3, превращающий один тип "букв" ДНК в другой.

По задумке ученых, первый играет роль "путеводителя", помогающего белку найти "опечатки" внутри FAH и точечно исправить их, не добавляя новых мутаций, которые иногда появляются при разрезании ДНК полноценной версией CRISPR/Cas9.

Используя подобный "гибридный" редактор, вставленный в ретровирус, ученые успешно "починили" FAH в большинстве клеток зародышей и вырастили здоровых мышат, не нуждавшихся в постоянном приеме лекарства. Их печень примерно на 60 процентов состояла из гепатоцитов с нормальной версией этого гена, и в целом они выглядели более здоровыми, чем их сородичи, принимавшие эти препараты.

Сейчас генетики работают над созданием "безвирусных" вариантов этой генной терапии и задумываются над ее применением для борьбы с другими генетическими болезнями, вызванными одиночными "опечатками" в ДНК.