Как вклеить ген целиком

Представьте геном как огромную книгу, а наследственную болезнь — как опечатки в одной из глав. Беда в том, что у многих таких болезней разных опечаток сотни.

Нынешние методы генного редактирования либо правят их поштучно, и тогда терапию приходится подгонять под каждого пациента, либо встраивают нужный ген куда придётся. В Nature описан третий путь — метод prime assembly, созданный при участии Бостонской детской больницы. Пока речь о работе с живыми клетками: до клиники технологию ещё предстоит довести.

Prime assembly вырос из прайм-редактирования — технологии, которая точечно вставляет, удаляет и заменяет небольшие участки ДНК, по сути правит отдельные буквы. Новый метод действует масштабнее: он вшивает в заданные места генома длинные фрагменты ДНК, вплоть до одного или нескольких целых генов.

Как это устроено? За один шаг система прописывает в нужной точке новые ДНК-«хвостики», по одному на каждую из двух нитей. Хвостики работают как крючки и цепляют фрагменты с подходящими концами. Вставка собирается ровно на своём месте и становится крупной постоянной правкой. По словам одного из старших авторов, руководителя программы генной терапии больницы Дэниела Бауэра, так метод точно задаёт, где замена начинается и где заканчивается.

Метод не разрывает обе нити ДНК и не требует двухцепочечных донорских фрагментов, а и то и другое бывает токсичным для клетки. Прицельная вставка обходит риск беспорядочного встраивания, которое может включить не те гены не в том месте и потенциально привести к раку. Ошибочные правки «не по адресу», по словам Бауэра, тоже гораздо менее вероятны. К тому же prime assembly работает в неделящихся клетках, а большинство других методов ограничено делящимися, которых в организме мало.

Работы впереди много. Команда хочет глубже разобраться в молекулярных механизмах, чтобы сделать систему эффективнее и точнее, и научиться доставлять её компоненты в нужные клетки прямо в организме — например, в кроветворные стволовые клетки для лечения болезней крови.

Вместо сотен отдельных исправлений может появиться один подход, способный поправить почти любую мутацию в гене, а значит, и универсальная генная терапия сразу для многих пациентов.

@vselennayaplus