CRISPR-Cas измельчила ДНК заданных клеток и уничтожила их
В эксперименте она прицельно убила злокачественные и зараженные вирусом клетки
Американские и немецкие исследователи провели эксперименты на культурах клеток и выяснили, что система CRISPR-Cas с недавно открытой нуклеазой Cas12a2 может прицельно уничтожать заданный тип эукариотических клеток (например, паразитические, злокачественные или пораженные вирусом) путем фрагментации их ДНК. Отчет о работе опубликован в журнале Nature.
Возможность селективно уничтожать заданные клетки на основании их генетической или физиологической идентичности может позволить избавляться от патологических клеток, уничтожать патогены и формировать клеточные сообщества. Это имеет множество потенциальных применений в фундаментальных исследованиях, биотехнологии, медицине и сельском хозяйстве. Имеющиеся для этого инструменты, такие как низкомолекулярные ингибиторы, токсины, антитела, вирусы и модифицированные иммунные клетки, недостаточно специфичны и не могут быть нацелены на произвольные генетические или транскрипционные маркеры. Обнаруженная в бактериях система CRISPR-Cas в классическом виде позволяет прицельно редактировать геном, внося точечные разрывы в заданную последовательность ДНК, но не уничтожать клетки.
В 2023 году сотрудники Центра по исследованию инфекционных заболеваний имени Гельмгольца и Университета Юты опубликовали две статьи (раз, два), в которых описали уникальный механизм действия нуклеазы Cas12a2 системы CRISPR-Cas V типа. Распознавая заданную последовательность РНК в бактериальной клетке, она не вносит точечные правки, а запускает неизбирательную нарезку одноцепочечных РНК и ДНК и двухцепочечной ДНК на мелкие фрагменты, что останавливает у бактерий клеточный цикл и запускает SOS-ответ. Эффекты Cas12a2 в эукариотических клетках до сих пор изучены не были.
Ян Лю (Yang Liu) из Университета Юты, его коллеги и основанная для разработки этой технологии компания Akribion Therapeutics использовали в работе два родственных варианта Cas12a2: один — из бактерии