Небезпечне втручання в геном

Вчені виявили, що на ДНК ембріональних клітин можна впливати з високою ефективністю, але, на жаль, це рідко призводить до змін, необхідних для виправлення дефектного гена. Найчастіше ланцюжок ДНК розривається назавжди, що потенційно може призвести до додаткових генетичних аномалій ембріона.

Також на тему Редагування генів допомогло людям повернути зір

Редагування генів може виправити дефектні гени. Цей процес, який зазвичай включає спочатку розрив, а потім відновлення ланцюга ДНК. Наші нові результати попереджають, що технології редагування генів, що широко використовуються, можуть мати небажані та потенційно небезпечні наслідки, якщо вони застосовуються до людських ембріонів,
– розповіла авторка дослідження Нада Кубікова.

У ході дослідження, схваленого з етичної точки зору, доктор Кубікова та її колеги запліднили донорські яйцеклітини донорською спермою за допомогою інтрацитоплазматичної ін'єкції сперматозоїдів для створення 84 ембріонів. У 33 ембріонах вони використовували спеціальну технологію редагування ембріона (CRISPR-Cas9) для створення розривів у двох ланцюгах, що становлять молекулу ДНК. В інші 51 ембріон не втручалися.

CRISPR/Cas9 – що це?
Технологія редагування геному, "генетичні ножиці", які здатні розрізати ДНК у вибраному місці. За розробку способу їх застосування Еммануель Шарпантьє та Дженніфер Дудна отримали Нобелівську премію у жовтні 2020 року.

Мутації в ембріонах

Дослідники виявили зміни у цільових ділянках ДНК у 24 з 25 ембріонів, що вказує на високу ефективність CRISPR у клітинах людських ембріонів. Однак лише 9% цільових ділянок було репаровано з використанням клінічно корисного процесу репарації, спрямованої на гомологію. 51% розірваних ланцюгів ДНК зазнали негомологічного з'єднання кінців, що призвело до мутацій, у яких ланцюги були повторно з'єднані. Інші 40% розірваних ланцюгів ДНК відновити не вдалося. Неусуненні розриви в ланцюгах ДНК зрештою призвели до втрати або дублювання великих ділянок хромосоми, що тягнуться від місця розриву до кінця хромосоми. Ці аномалії впливають на життєздатність ембріонів.

Хоча результати дослідження застерігають від використання редагування геному у людських ембріонів, вчені отримали деякі позитивні результати, що передбачають, що ризики можна знизити, а здатність успішно видаляти мутації можна збільшити, змінивши спосіб редагування геному.

Нездатність ембріонів ефективно відновлювати пошкодження ДНК, виявлена ​​цим дослідженням, може пояснити, чому деякі ЕКЗ-ембріони не розвиваються. Це розуміння може призвести до покращення результатів ЕКЗ, уточнюють вчені.