Обратная сторона науки: "генетические ножницы" CRISPR могут представлять опасность для человека.

Технология CRISPR, которая часто восхваляется за свой потенциал в исправлении генетических дефектов, сталкивается с серьезными трудностями при лечении определенных генетических заболеваний. Специалисты из программы ImmuGene Цюрихского университета недавно обсудили эти ограничения в контексте хронической гранулематозной болезни (ХГБ), редкого иммунного расстройства, как сообщает ScienceDaily.

Способность CRISPR точно нацеливаться на генетический код и редактировать его дает ученым возможность заменять или восстанавливать дефектные ДНК-последовательности, что является критически важным для лечения заболеваний, вызванных конкретными мутациями. Однако в случае ХГБ, когда даже незначительный дефект ДНК нарушает иммунный ответ, оказалось, что редактирование с помощью CRISPR может привести к новым и непредсказуемым генетическим изменениям, что ограничивает его клиническое применение.

ХГБ затрагивает примерно 1 из 120 000 человек и вызывается отсутствием двух оснований ДНК в гене NCF1. Недостающий генетический код нарушает работу ферментного комплекса, необходимого для борьбы с инфекциями, из-за чего пациенты становятся уязвимыми к серьезным бактериальным и грибковым инфекциям. Команда под руководством профессора Джанин Райхенбах успешно применила CRISPR для вставки недостающих оснований в иммунные клетки, имеющие тот же дефект, что и у пациентов с ХГБ, что стало значительным достижением.

Тем не менее, в некоторых исправленных клетках были обнаружены новые хромосомные аномалии, в которых отсутствовали целые сегменты — тревожный побочный эффект, который может привести к серьезным последствиям для здоровья, включая риск развития лейкемии, как говорится в исследовании, опубликованном в журнале Communications Biology.

Непреднамеренные изменения происходят из-за неспособности CRISPR различать функциональный ген NCF1 и два близлежащих псевдогена. Когда CRISPR разрезает ДНК, он может случайно затронуть эти псевдогены, что приводит к неправильному расположению генетического материала при повторной сборке. Такое несоответствие может вызвать непредсказуемые и опасные последствия, что подчеркивает необходимость осторожности при клиническом использовании CRISPR. В ответ команда исследовала альтернативные методы, включая корректировки системы и защитные элементы, направленные на снижение вероятности разрезов в нескольких участках генов.

Несмотря на эти усилия, они выяснили, что ни один из подходов не может полностью устранить риск нежелательных генетических изменений. Соавтор исследования Мартин Джинек отметил, что работа подчеркивает как потенциал, так и значительные риски, связанные с CRISPR-терапией ХГБ и других генетических заболеваний, добавив: "Необходим дальнейший технологический прогресс, чтобы сделать этот метод более безопасным и эффективным для людей в будущем".

Методы редактирования генов, подобные CRISPR, по-прежнему являются многообещающими для лечения генетических заболеваний, но данное исследование наглядно иллюстрирует сложности и риски, связанные с редактированием областей генома, содержащих несколько копий генов или псевдогенов. В ходе дальнейших исследований эксперты ищут более безопасные решения в области редактирования генов, такие как более точные инструменты редактирования генома и усовершенствованные механизмы доставки, которые могут обойти некоторые из существующих ограничений системы.

Этот материал предназначен исключительно для информационных целей и не содержит рекомендаций, которые могут повлиять на ваше здоровье. Если у вас есть проблемы, обратитесь к специалисту.