Позднюю стадию рака груди победили с помощью иммунотерапии

Болезни, которые ставят в тупик врачей

Николай Васильевич Склифосовский - выдающийся русский хирург

У женщин и мужчин развитие рака происходит по-разному

Рассеянный склероз научились выявлять по крови

Представлена операционная, расположенная на борту самолета, не имеющая аналогов в мире

Учёные создали «пластырь» для кишечника




Небольшие дозы виагры снижают риск рака

Лекарство может предотвратить раковые метастазы

«Умный» бинт вводит в организм лекарства по расписанию

Синтезирован суперантибиотик, к которому не вырабатывается резистентность

Одновременный прием болеутоляющих и снотворного вызывает передозировку

Учёные создали прибор для распознавания вкуса и токсичности лекарств

Разработан «шприц» из Star Trek для инъекций без игл




Спорт предотвращает старческое слабоумие

Две Х-хромосомы дарят женщинам долголетие

В Японии растет смертность от старости

Рождение детей может замедлять старение женщины

Что происходит с телом во время старения: две популярные теории

Борьба со старением: чем опасны попытки удлинения теломеров

Ученые узнали, почему с возрастом людям труднее концентрироваться


НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

02.04.2015

Новый шаг в редактировании генома

Американские ученые сумели еще немного усовершенствовать метод редактирования генома – систему CRISPR/Cas9. Они нашли вариант белка Cas9, который легче доставить в клетки, чем использовавшиеся ранее варианты.

Благодаря открытию системы редактирования генома CRISPR/Cas9 за последние пару лет произошла настоящая революция. Дела идут настолько хорошо, что уже есть возможность редактировать гены в человеческих эмбрионах, и в научном сообществе разгорелась нешуточная полемика о том, этично ли это, безопасно ли это и так ли необходимо. Пока сошлись на том, что надо как следует убедиться в безопасности метода, да и прямой необходимости нет: экстракорпоральное оплодотворение с последующей селекцией эмбрионов вполне справляется с тем, чтобы не допустить передачи опасных мутаций по наследству. Однако в экспериментах на животных метод отлично работает.

Совсем иначе обстоят дела с редактированием генома отдельных клеток уже родившегося организма. Соображения «против» этического плана возникают здесь гораздо реже, а если иногда и возникнут, будут нейтрализованы состоянием и прогнозом пациентов с болезнями, от которых предполагается лечить, редактируя геном. Уже сейчас проводятся или скоро начнут проводиться клинические испытания применения стволовых клеток крови с отредактированными геномами для лечения ВИЧ/СПИДа и β-талассемии.

Выбор этих двух болезней не случаен. Работать со стволовыми клетками крови в смысле модификации генома проще всего. Можно взять кровь у пациента, выделить из нее стволовые клетки, размножить их, модифицировать, отсортировать те, где модификация действительно произошла, размножить их и ввести обратно пациенту. Высокий пролиферативный потенциал этих клеток и возможность манипулировать ими вне организма пациента делает непринципиальным вопрос эффективности процедуры модификации.

Также обстоят дела и с модифицированием геномов эмбрионов, которые еще не начали делиться. Если взять достаточно эмбрионов, то всегда найдется один, модификация в котором произошла. Если проделывать манипуляции на стадии одной клетки, можно не беспокоиться: все клетки выросшего организма будут содержать модификацию.

Но пока для модификации генома значительного процента клеток, например, печени, метод недостаточно эффективен. В первую очередь это связано с методом доставки системы CRISPR/Cas9 в клетки.

Эта система по своей природе бактериальная, у бактерий она работает иммунитетом. Одни из естественных врагов бактерий – бактериофаги (вирусы). У бактериофагов чаще всего геном представлен молекулой ДНК. Бактерии синтезируют молекулы РНК, частично комплементарные вирусному геному, эти молекулы взаимодействуют с вирусной ДНК и привлекают своими сигнальными последовательностями белок Cas9, который вносит разрыв в ДНК бактериофага. Бактерии могут запоминать врагов и, аналогично приобретенному иммунитету у человека, создавать в своем геноме архивные ДНК-копии противовирусных РНК. Это позволяет реагировать быстрее в случае повторного нападения. Исследование таких архивных копий в бактериальных геномах и привело к открытию системы CRISPR/Cas9.

Если вводить в клетки только ДНК, кодирующую направляющую РНК и ген Cas9, в соответствующем месте ДНК образуется разрыв, который будет починен системами репарации клетки, скорее всего, с искажением кода ДНК. Этот метод применяется для инактивации генов. Чтобы произошло редактирование, нужно вводить еще и правильный вариант гена.

Оптимальным по сочетанию эффективности и безопасности методом введения генетических конструкций в эукариотические клетки сегодня считаются аденоассоциированные вирусы. Но у них есть существенный для данного применения недостаток: размер ДНК, которую можно упаковать, заметно ограничен. Предел составляет примерно 4500 пар оснований, в то время как стандартный вариант Cas9, принадлежащий Streptococcus pyogenes, кодируется геном длиной примерно 4200 пар оснований.

Предыдущие попытки этих же авторов найти у какой-нибудь другой бактерии ген покороче или создать его самим увенчались лишь частичным успехом. Зато в этот раз они нашли подходящий ген у золотистого стафилококка. Этот ген оказался на целую тысячу пар оснований короче, а белок не уступал в активности общепринятым вариантам. Это позволило добавить в конструкцию регуляторные области и вообще повысить эффективность модификации.

С помощью нового белка авторы работы отредактировали геном клеток печени, содержащий вариант PCSK9 гена, связанный с высоким уровнем холестерина в крови. Модифицированными в результате оказались 40% клеток печени у мышей, а уровень холестерина в крови снизился почти вдвое.

Сейчас авторы работают над тем, чтобы их метод можно было использовать для лечения миодистрофии Дюшена – моногенного заболевания, смерть от которого неизбежно настигает носителей поврежденного гена в подростковом возрасте.

Александра Брутер


Источники:

  1. polit.ru







Новая модификация CRISPR сможет отредактировать до 50 процентов генома

Прочтен геном доисторической женщины, чьим отцом был денисовец, а матерью — неандерталка

Ученые добавили две новые буквы в генетический код

Генетики выяснили происхождение самой маленькой нелетающей птицы

Современные высшие растения возникли в результате сдвига экспрессии генов

Прочитали рекордный по длине геном мексиканской амбистомы - 32 миллиарда пар нуклеотидных оснований

Сибирские генетики сделали первые шаги к управлению фотосинтезом



Десять функций тела, которые человек не может контролировать

Люди стали прямоходящими, когда еще жили на деревьях

Дневной сон помогает «перезагрузить» мозг

В костях ног найден сенсор лишнего веса

Нобелевскую премию по медицине дали за изучение «биологических часов» тела

В тканях человеческого мозга замечены бактерии

IBM начала исследование человеческого микробиома и его влияния на здоровье



Открыто новое царство эукариотов

Для появления новых видов млекопитающих достаточно острова площадью 10000 квадратных километров

Открыт новый вид фотосинтеза, использующий ближний инфракрасный свет

Земной микроорганизм способен питаться метеоритами

Одноклеточные ровесники динозавров рассказали о существовавшем в центре Австралии море

Учёным впервые удалось успешно заморозить (и разморозить) зародыш рыбы

Биологи представили интерактивную модель делящейся клетки


© GENETIKU.RU, 2013-2022
При использовании материалов активная ссылка обязательна:
http://genetiku.ru/ 'Генетика'

Рейтинг@Mail.ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь