Исследование, наиболее подробный на сегодняшний день анализ CRISPR на человеческих эмбрионах, показывает, что применение CRISPR для восстановления гена, вызывающего слепоту, на ранней стадии развития человеческого эмбриона часто приводит к удалению всей хромосомы или большой ее части.
«Наше исследование показывает, что CRISPR / Cas9 еще не готов к клиническому использованию для исправления мутаций на данном этапе развития человека», – говорит старший автор исследования Дитер Эгли, доцент кафедры клеточной биологии развития кафедры педиатрии Колледжа Вагелос Колумбийского университета. врачей и хирургов.
CRISPR в человеческих эмбрионах
Система редактирования генома под названием CRISPR / Cas9 произвела революцию в молекулярной биологии в последние годы, и ее первооткрыватели были удостоены Нобелевской премии в этом году по химии. Система позволяет ученым вносить точные изменения в геномы культивируемых клеток, живых тканей и эмбрионов животных.
О первом применении CRISPR на человеческих эмбрионах было сообщено в 2015 году. Всего несколько лет спустя, в 2018 году, Хэ Цзянькуй заявил, что провел процедуру на паре близнецов, что вызвало бурю осуждения со стороны ученых и правительственных чиновников во всем мире.
CRISPR может привести к хромосомным аномалиям
В новой статье Эгли и его коллеги протестировали влияние редактирования генома CRISPR / Cas9 на человеческие эмбрионы на ранних стадиях, несущие мутацию в гене EYS (гомолог с закрытыми глазами), который вызывает наследственную слепоту.
«Из предыдущих исследований дифференцированных клеток человека и мышей мы знаем, что разрыв ДНК приводит в основном к двум результатам: точному восстановлению или небольшим локальным изменениям. В гене EYS эти изменения могут дать функциональный ген, хотя это не идеальное восстановление ", – говорит Майкл Зуккаро, кандидат наук в Колледже врачей и хирургов Вагелоса Колумбийского университета и соавтор статьи.
Когда Зуккаро, Эгли и их коллеги изучили полные геномы модифицированных эмбрионов в этом исследовании, они определили еще один результат. «Мы узнали, что в человеческих эмбриональных клетках одиночный разрыв ДНК может привести к третьему результату, потере всей хромосомы или иногда большого сегмента этой хромосомы, и эта потеря хромосомы очень часта», – говорит Зуккаро.
В 2017 году в исследовании сообщалось об успешной коррекции мутации, вызывающей болезни сердца, у нормальных человеческих эмбрионов с помощью CRISPR.
Исчерпывающие данные нового исследования предлагают иную интерпретацию этих результатов: вместо исправления хромосома, несущая мутацию, могла быть полностью потеряна.
«Если бы наши результаты были известны два года назад, я сомневаюсь, что кто-то предпринял бы попытку использовать CRISPR для редактирования гена в человеческом эмбрионе в клинике», – говорит Эгли. «Мы надеемся, что эти предостерегающие результаты должны воспрепятствовать преждевременному клиническому применению этой важной технологии, но также могут помочь в проведении ответственных исследований для достижения максимально безопасного и эффективного использования."