Ученые из Института медицинских исследований Барселоны сообщили, что редактирование гена CRISPR может привести к клеточной токсичности и нестабильности генома. Все зависит от целевого участка генома человека. Это происходит из-за основного белка-супрессора опухоли р53, а также определяется последовательностью ДНК вблизи точки редактирования и различными эпигенетическими факторами в окружающей области.
CRISPR/Cas9 — точный метод редактирования генов, который отметили Нобелевской премией по химии в 2020 году. Широко известный как «генетические ножницы», CRISPR позволяет вводить желаемую последовательность ДНК практически в любое место генома, тем самым модифицируя или инактивируя ген. Метод широко используется в биомедицинских исследованиях, и некоторые методы типы лечения на основе CRISPR проходят клинические испытания для лечения заболеваний крови человека, некоторых видов рака и ВИЧ.
Теперь, используя вычислительные методы, исследователи из лаборатории Genome Data Science проанализировали самую популярную библиотеку CRISPR, предназначенную для клеток человека. Они обнаружили 3 300 целевых точек, которые проявляют сильное токсическое воздействие. В работе, опубликованной в Nature Communications, ученые сообщили, что около 15% генов человека содержат по крайней мере одну токсичную точку редактирования.
Белок p53 известен как «хранитель генома». Он фиксирует повреждение ДНК и заставляет клетки перестать делиться. Вызывая такую «запрограммированную смерть», белок не дает воспроизвести и расширить «ошибки» в ДНК. Следовательно, p53 лежит в основе естественного механизма защиты от рака и других осложнений, связанных с повреждением ДНК.
Редактирование гена CRISPR часто требует разрезания обеих цепей ДНК. В некоторых случаях эта манипуляция может вызвать реакцию p53, при которой отредактированные клетки могут быть «помечены» как поврежденные, а затем удалены. Это снижает эффективность процесса редактирования генов.
В итоге из-за вмешательства в функционирование p53 клетки могут терять способность обнаруживать повреждения ДНК и/или помечать клетки для запрограммированной смерти. Таким образом, процедура редактирования генов может привести к тому, что у клеточных популяций будут нестабильный геном. Это значит, что они станут склонны к накоплению дальнейших мутаций, что увеличивает риск развития злокачественных новообразований.
Читать далее:
Предсказание Эйнштейна может сбыться: как эксперимент с невидимыми атомами изменит физику
На пирамиде в Китае нашли портрет «царя предков». Он правил более 4 000 лет назад
«Это научная фантастика»: ученые создают принципиально новый тип квантовых компьютеров