Ученые отредактировали ген PCSK9 в человеческих эмбрионах
Ученые продемонстрировали высокоэффективное редактирование гена PCSK9 в человеческих эмбрионах с помощью технологии точечного изменения оснований ДНК. При определенном способе доставки генетического редактора изменения удалось внести во все исследованные копии целевого гена, причем часть эмбрионов продолжила нормальное развитие до стадии бластоцисты. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
В отличие от классической технологии CRISPR/Cas9, которая разрезает обе цепи молекулы ДНК, использованный метод adenine base editing позволяет заменить отдельное основание без создания полноценного двухцепочечного разрыва. Такие разрывы в человеческих эмбрионах могут приводить к крупным делециям и нарушениям числа хромосом. В качестве одной из мишеней исследователи выбрали PCSK9 – хорошо изученный ген, снижение активности которого связано с уменьшением уровня холестерина LDL в крови.
Наиболее успешным оказался вариант, при котором редактор ABE8e-V106W вводили в виде белкового комплекса непосредственно при оплодотворении. В этих экспериментах были изменены все копии PCSK9, а эмбрионы могли развиваться до стадии бластоцисты. Из некоторых из них ученые также получили линии эмбриональных стволовых клеток, в которых обе копии гена были отредактированы.
Однако исследование выявило и существенные риски. Хотя при редактировании не обнаружили характерных для обычного Cas9 вставок и делеций в целевой области, в отдельных случаях возникали повреждения хромосом и другие хромосомные аномалии. Кроме того, часть нежелательных изменений вне основной мишени носила мозаичный характер. Когда тот же редактор вводили в форме информационной РНК, многие эмбрионы прекращали развитие на ранних стадиях.
Авторы подчеркивают, что работа прежде всего помогает понять, как ранний человеческий эмбрион ремонтирует повреждения ДНК. Выявленные нежелательные последствия означают, что использовать подобное редактирование в репродуктивной медицине пока нельзя.
