Учёные создали геномный редактор CRISPR/Cas9, работающий только в раковых клетках

Американские и британские биологи модифицировали «нобелевский» редактор CRISPR/Cas9 так, что он активируется только внутри опухолевых клеток.

Проблема любой противораковой терапии — побочные эффекты. Химиотерапия бьёт по всему организму, иммунные препараты могут вызвать аутоиммунные реакции. А что если научить «геномные ножницы» отличать раковую клетку от здоровой и работать только там, где нужно? Американские и британские биологи сделали решительный шаг в этом направлении.

Учёные из США и Великобритании изменили «нобелевский» геномный редактор CRISPR/Cas9 таким образом, что он активируется только внутри раковых клеток. Это позволяет использовать его для точечного уничтожения опухолевых клеток или их выявления. Результаты опубликовала пресс-служба Исследовательского института ван Анделя (VAI).

В чём суть открытия?

Классический CRISPR/Cas9 — это как ножницы, которые режут ДНК в заданном месте. Но они не различают, где находится эта ДНК — в здоровой клетке или в раковой. Поэтому при попытке «вырезать» раковый ген могут пострадать и нормальные ткани.

Новая версия, основанная на необычном белке ThermoCas9 (найденном в бактерии Geobacillus thermodenitrificans), ведёт себя иначе. Она реагирует на метильные группы (CH3) — химические «метки» на поверхности ДНК. В раковых клетках рисунок этих меток нарушен. ThermoCas9 это «видит» и активируется.

«Созданная нами вариация белка Cas9 представляет собой первый фермент данного класса, который способен реагировать на самые распространённые формы химических меток на поверхности ДНК. Это позволило нам создать систему редактирования генома, которая способна избирательно воздействовать на опухолевые клетки», — заявил профессор Вагенингенского университета (Нидерланды) Джон ван дер Оост.

Как это проверили?

Биологи модифицировали систему CRISPR/Cas9 для воздействия на клетки рака груди. Затем попытались «отключить» два важных для роста опухолей гена — ESR1 и GATA3 — в культурах здоровых и раковых клеток.

Результаты впечатляют:

• Модифицированная версия CRISPR/Cas9 внесла изменения в структуру гена ESR1 в 25% раковых клеток.

• В структуру гена GATA3 — в 78% раковых клеток.

• При этом в здоровых клетках изменений почти не было.

То есть эффективность против рака — до 78%, а побочное воздействие на здоровые ткани — близко к нулю.