«Ученые из Университета Сунь Ятсена в Гуанджоу впервые в мире направленно модифицировали геном человеческих эмбрионов с помощью техники CRISPR/Cas9. Эффективность и избирательность процедуры оказалась гораздо ниже, чем в уже исследованных животных моделях и в культуре клеток человека», сообщает ресурс «Н+1».

Китайские исследователи работали с «нежизнеспособными» зиготами, которые не могут развиться в плод: в оплодотворенные клетки (на стадии трех пронуклеусов) инъецировали фермент и генетическую конструкцию, призванные заменить один из собственных генов эмбриона на его инъецированную копию.

Издание предлагает читателю насладиться переживанием научного поиска:

«В качестве целевого ученые выбрали ген бета-цепи глобина (части гемоглобина), мутации в котором вызывают множество генетических заболеваний, например талассемию. Потенциально, в результате такой замены, если она проходит эффективно и селективно (то есть не затрагивает другие участки ДНК), можно полностью вылечить это генетическое заболевание. Всего ученые инъецировали 86 зигот, из которых 71 выжила после процедуры, и 54 было отобрано на исследование. Эти клетки были отсеквенированы. Оказалось, что в 28 из них фермент Cas9, который должен был произвести надрез (двунитевой разрыв) в ДНК, справился со своей задачей. Однако только в четырех клетках инъецированная рабочая копия гена заменила исходную. Кроме того, ученые обнаружили множество потенциально опасных следов разрыв, которые фермент Cas9 внес вне гена бета-глобина. Учитывая, что в ходе анализа результатов авторы секвенировали не весь геном, а только экзом модифицированных эмбрионов, таких „промахов“ может быть гораздо больше, чем увидели ученые: экзом — совокупность работающих генов, а полный геном содержит во много раз большие по совокупной длине межгенные участки».

«Если вы хотиде делать это (генетическую модификацию) на нормальных эмбрионах, вам нужна эффективность, близкая к 100 процентам. Вот почему мы остановились. Нам кажется, эта технология пока слишком сырая», — поясняют ученые китайцы своё разочарование низкой эффективностью и неселективностью метода, имея в виду технологию CRISPR/Cas, которая как система была открыта в геноме бактерий, где она выполняет роль антивирусной защиты.

Посвященным известно, что принцип ее действия во многом аналогичен РНК-интерференции у эукариот: потенциально вирусные последовательности распознаются специальными ферментами и уничтожаются.

«Если в РНК-интерференции процесс запускает обнаружение в клетке двуцепочечной РНК, то в системе CRISPR/Cas9 потенциально опасные последовательности сравниваются с шаблонами, хранящимися в особых кассетах в геноме. Распознает эти последовательности нуклеаза Cas9, которую направляют транскрибированные из кассет РНК».

Система CRISPR/Cas9 популярна как методика модификации генома у модельных организмов, используют её — точней, её модификацию — и для создания способа распространения нужных мутаций в популяциях паразитов, крайне эффективного, кстати. Тем не менее, многие ученые считают, что пока эта технология очень опасна с точки зрения экологии.