Опасное вмешательство в геном
Ученые обнаружили, что на ДНК эмбриональных клеток можно воздействовать с высокой эффективностью, но, к сожалению, это редко приводит к изменениям, необходимым для устранения дефектного гена. Чаще всего цепочка ДНК разрывается навсегда, что потенциально может привести к дополнительным генетическим аномалиям эмбриона.
Также на тему Редактирование генов помогло людям вернуть зрение
Редактирование генов может исправить дефектные гены. Этот процесс обычно включает сначала разрыв, а затем восстановление цепи ДНК. Наши новые результаты предупреждают, что технологии редактирования широко используемых генов могут иметь нежелательные и потенциально опасные последствия, если они применяются к человеческим эмбрионам.
– рассказала автор исследования Нада Кубикова.
В ходе исследования, одобренного с нравственной точки зрения, доктор Кубикова и ее коллеги оплодотворили донорские яйцеклетки донорской спермой с помощью интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов для создания 84 эмбрионов. В 33 эмбрионах они использовали специальную технологию редактирования эмбриона (CRISPR-Cas9) для разрывов в двух цепях, составляющих молекулу ДНК. В остальные 51 эмбрион не вмешивался.
Мутации в эмбрионах
Исследователи обнаружили изменения в целевых участках ДНК в 24 из 25 эмбрионов, что указывает на высокую эффективность CRISPR в клетках человеческих эмбрионов. Однако только 9% целевых участков было репарировано с использованием клинически полезного процесса репарации, направленной на гомологию. 51% разорванных цепей ДНК претерпели негомологическое соединение концов, что привело к мутациям, в которых цепи были повторно соединены. Остальные 40% разорванных цепей ДНК восстановить не удалось. Неустраненные разрывы в цепях ДНК в конечном итоге привели к потере или дублированию больших участков хромосомы, простирающихся от места разрыва до конца хромосомы. Эти аномалии оказывают влияние на жизнеспособность эмбрионов.
Хотя результаты исследования предостерегают от использования редактирования генома у человеческих эмбрионов, ученые получили некоторые положительные результаты, предполагающие, что риски можно снизить, а способность успешно удалять мутации можно увеличить, изменив способ редактирования генома.
Неспособность эмбрионов эффективно восстанавливать повреждения ДНК, выявленная этим исследованием, может объяснить, почему некоторые ЭКО-эмбрионы не развиваются. Это понимание может привести к улучшению результатов ЭКО, уточняют ученые.