Доставка ножниц для ДНК
Международная группа исследователей из Университета Тафтса (США) и Китайской академии наук модернизировали механизм доставки инструментов для редактирования генов CRISPR/Cas9 в печени. Ученые использовали биоразлагаемые наночастицы синтетического липида, доставляющие в клетку инструменты для редактирования. В экспериментах с культурами клеток человеческой почки, синтезирующими зеленый флуоресцентный белок, эффективность повреждения соответствующего гена достигала 90%.
Комплекс CRISPR/Cas9 в процессе разрезания целевой ДНК. Источник: Visual Science and Skoltech.
Разработанные липидные наночастицы инкапсулируют информационную РНК (иРНК), кодирующую Cas9, и указывающую РНК-гид. Как только содержимое наночастиц попадает в клетку, запускается производство белка Cas9 по шаблону иРНК. Особенность наночастиц для доставки состоит в дисульфидных связях между синтетическими липидами. Внутри клетки дисульфидная связь наночастиц разрывается, содержимое (инструменты для редактирования) быстро и эффективно высвобождается.
Липиды, содержащие биоразлагаемые связи, образуют стенку наночастиц, инкапсулирующих мРНК Cas9 и РНК-гид. При попадании в клетку in vitro или in vivo связи разрушаются, частицы распадаются, высвобождая «багаж», и начинается трансляция иРНК в активный фермент для редактирования генома CRISPR/Cas9. Источник: статья в журнале Advanced Materials.
Исследователи испытали новый метод на мышах. Они нацелили CRISPR/Cas на ген PCSK9, чтобы снизить уровень липопротеидов низкой плотности (так называемого плохого холестерина).
В результате экспрессия PCSK9 в печени мышей снизилась в 5 раз по сравнению с контрольной группой.
Система редактирования генов CRISPR/Cas9 – это мощный и перспективный инструмент, раскрывающий функции сотен генов. В настоящее время его не используют с терапевтической целью для лечения различных заболеваний из-за ряда сложностей, включая безопасную доставку компонентов для редактирования внутрь клетки. Авторы надеются, что их работа поможет преодолеть некоторые технические преграды и внесет свою лепту в процесс внедрения CRISPR/Cas в клиническую практику.
Статья J. Liu et al. Fast and Efficient CRISPR/Cas9 Genome Editing In Vivo Enabled by Bioreducible Lipid and Messenger RNA Nanoparticles опубликована в журнале Advanced Materials.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Tofts Now: Novel nanoparticles deliver CRISPR gene editing tools into the cell with much higher efficiency.