Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН нашли способ модифицировать систему редактирования генома для повышения эффективности распознавания нужной мишени и снижения воздействия на нецелевую ДНК. Результаты исследования опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.

«Наша статья посвящена тому, что мы вводили различные модификации в структуру одного из компонентов системы редактирования ДНК. Система состоит из двух частей: белка, "разрезающего" ДНК, и направляющей РНК, которая обеспечивает распознавание определенной ДНК. В своей работе мы вводили неприродные химические модификации в направляющую РНК, чтобы усилить распознавание нужной мишени и уменьшить связывание с нецелевыми генами», – рассказала старший научный сотрудник лаборатории химии РНК Дарья Новопашина.

Она пояснила, что система редактирования ДНК позволяет «разрезать» геном в любом месте и выключить ген, несущий мутацию, которая вызывает патологию в организме. Однако эта технология пока не разрешена для применения на людях, в частности потому, что у системы есть побочные эффекты, которые приводят к ошибкам в геномном редактировании. Например, система может случайно разрезать не ту ДНК, на которую была нацелена, а похожие на нее. Результаты исследования могут повлиять на возможность получения разрешения применять технологию на людях.

Химики и молекулярные биологи предложили модифицировать эту систему, чтобы избежать ошибок при геномном редактировании. Ученые ИХБФМ СО РАН в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом, выделили два типа модификаций и показали, что их введение в направляющую РНК позволяет усилить воздействие на нужную ДНК, и уменьшить действие на нецелевую. «Мы вводим в определенные положения РНК модификации и направляем систему с большей селективностью на ту мишень, которая нам нужна. Это позволило сделать метод еще более направленным на конкретную мишень», – рассказала Новопашина.

Она добавила, что эффективность модификаций уже подтверждена инвитро. В дальнейшем ученые планируют разработать такие модификации направляющей РНК, которые позволят включать и выключать систему геномного редактирования при помощи определенных стимулов, например путем облучения светом определенной длины волны или в присутствии определенных молекул.