Крихітний новий білок може зробити генне редагування менш ризикованим

UC Berkeley

Дослідники з Каліфорнійського університету в Берклі виявили, що CasX здатний редагувати людські клітини, і він не несе з собою деяких проблем, пов'язаних з редагуванням Cas9.

Крок в сторону

Коли люди говорять про інструмент редагування генів CRISPR, вони зазвичай мають на увазі CRISPR-Cas9. Але Cas9 є лише одним з кількох CRISPR-асоційованих білків. Кілька інших - це Cas12a, CasY і CasX.

Ці білки діють як «ножиці» в системі CRISPR, яка діє як природний захист від вірусів для деяких бактерій, подібно імунній системі людини. Білки розрізають ДНК саме в потрібному місці, і у кожного є свої переваги й недоліки в області генного злому, що зароджується.

Тепер дослідники з Каліфорнійського університету в Берклі виявили, що CasX здатний редагувати людські клітини, і він не несе з собою деяких проблем, пов'язаних з редагуванням Cas9, що потенційно наближає нас на один крок до безпечного редагування генів людей.

Ідеальне зображення

Команда Берклі розповідає про свої дослідження CasX в дослідженні, опублікованому у вівторок в журналі Nature.

Вони почали з використання кріоелектронного мікроскопа, щоб зробити сотні тисяч зображень CasX, поки він редагував гени. Використовуючи ці знімки, вони побудували атомний план білка.

На основі цього зображення вони змогли визначити, що CasX приблизно на 40 відсотків менше, ніж Cas9, і еволюціонував незалежно від останнього білка - CasX і Cas9 не мають загального предка.

Подвійна функція

Це дослідження виявило дві причини, за якими CasX може бути краще для редагування генів людини, ніж Cas9.

По-перше, це маленький розмір білка. Це важливо, тому що вчені часто використовують вірус під назвою AAV для доставлення своєї системи CRISPR. Цей вірус може нести стільки всього, тому використання меншого білка Cas залишить більше місця для інструкцій та інших мікроскопічних механізмів, необхідних системі для успішного редагування генома.

По-друге, дослідники виявили CasX в бактерії, невіднайденій в організмі людини. Багато білки Cas9, з іншого боку, відбуваються від бактерій, які зазвичай зустрічаються у людей. Це означає, що людина могла зіткнутися з білком Cas9 в якийсь момент свого життя до проходження редагування генів Cas9 - і дослідники дійсно не уявляють, який вплив це може надати на процес.

Оскільки CasX не має спільних предків з Cas9, дослідникам не потрібно турбуватися про те, що імунна система людини запам'ятовує білок - усуваючи одну можливу проблему, яка блокує шлях до редагування генів людини.

«Імуногенність, доставлення і специфічність інструменту редагування генома - все це життєво важливо», - сказав дослідник Бенджамін Оукс в прес-релізі. «Ми в захваті від CasX на всіх цих напрямках».

Джерела: UC Berkeley