Ученые из США обнаружили, что метод редактирования генома CRISPR-Cas9 может привести к сотням непреднамеренных мутаций, а популярные алгоритмы по предсказанию влияния CRISPR на организм выдают ошибочные результаты. Об этом сообщают авторы исследования.
Методика CRISPR была позаимствована учеными у иммунной системы бактерий. Начиная с 2013 года, когда CRISPR удалось адаптировать как технологию, метод набрал большую популярность среди научного сообщества из-за успешных экспериментов с точечным удалением генов, отвечающих за генетические болезни. В перспективе CRISPR может позволить полностью излечивать болезни вроде ВИЧ и внедрять в организм желаемые гены.
Для прогонозирования влияния CRISPR на гены ученые, как правило, используют компьютерные алгоритмы. Как выяснила группа исследователей из нескольких американских университетов, эти программы могут ошибаться и «пропускать» сотни побочных мутаций в геноме.
В рамках своей работы исследователи секвенировали (узнали последовательнось генов) полный геном двух мышей, которые независимо друг от друга прошли CRISPR-терапию. Результаты первоначального исследования подтвердились – методика действительно позволила грызунам избавиться от гена, который приводил к слепоте.
Однако вместе с удалением одного нежелательного гена CRISPR привела к мутациям в 1500 нуклеотидах и более чем сотне «крупных» удалений и внедрений генов у этих мышей, выяснили ученые. Алгоритмы не смогли предсказать ни одну из этих мутаций.
«Эти предиктивные алгоритмы, похоже, эффективны, когда CRISPR применяется на клетках или тканях в “в пробирке”, однако ученые не используют секвенирование полного генома, чтобы найти все побочные эффекты для живых организмов», – отметил один из соавторов исследования Александр Бассук из Университета Айовы.
По словам Бассука, ученые не нашли ярко выраженного негативного влияния непреднамеренных мутаций на исследуемых мышей. Однако из-за потенциала, который может нести случайная мутация даже одного нуклеотида, исследователи рекомендуют более тщательно проверять побочные эффекты CRISPR.
«Надеемся, результаты нашего исследования послужат стимулом, чтобы для выявления всех побочных эффектов CRISPR ученые использовали секвенирование полного генома и исследовали более безопасные и точные методы редактирования [генов]», – отметил еще один соавтор работы Стивен Тсан из Колумбийского университета.
Полный текст научной работы “Unexpected mutations after CRISPR-Cas9 editing in vivo” был опубликован в журнале Nature Methods, однако на момент публикации заметки статья еще не была доступна онлайн.
