Новая технология обошла главное ограничение CRISPR/Cas9, которое годами считалось основным препятствием для безопасного наследственного редактирования геномаМеждународная группа из Колумбийского университета, Сеульского национального университета, Чешской академии наук и компании Genomic Prediction провела сравнительное исследование двух подходов к редактированию генома человеческих эмбрионов: классической системы CRISPR/Cas9 и адениновых редакторов оснований (ABE).Главный результат работы — подтверждение того, что ABE позволяют вносить точечные изменения в ДНК без разрушения хромосомной структуры, в то время как CRISPR/Cas9, создающий двуцепочечные разрывы ДНК, в эмбриональных клетках часто приводит к мутациям и потере участков хромосом.Исследование проводилось на человеческих эмбрионах с анализом генов PCSK9 (связан с регуляцией уровня холестерина) и HBG1/2 (гены, участвующие в синтезе гемоглобина). В случае CRISPR/Cas9 фиксировались массовые структурные нарушения генома, включая потери фрагментов ДНК и хромосомные аберрации. Избегать их критически важно, так как последствия являются основной причиной остановки развития эмбриона, возникновения тяжёлых генетических заболеваний и хромосомной нестабильности, что делает традиционные методы редактирования небезопасными для клинического применения. В отличие от них, использование адениновых редакторов оснований позволяет вносить точечные изменения без разрушения целостности хромосом, обеспечивая нормальное развитие бластоцисты и сохранение стабильного генома.Исследование открывает несколько фундаментальных перспектив — от решения практических задач в репродуктивной медицине до глубокого понимания биологии развития человека. Главная перспектива заключается в том, что редактирование зародышевой линии человека перестаёт быть «заведомо деструктивным». Учёные сделали технологический шаг в сторону наследственного редактирования генома, которое ранее считалось «крайне неправдоподобным» из-за генотоксичности классического CRISPR/Cas9.Изображение сгенерировано: Nano BananaГен PCSK9, который играет важную роль в регуляции уровня холестерина и риска сердечно-сосудистых заболеваний, в этом исследовании использовался прежде всего как хорошо изученная модель для проверки технологии редактирования. Учёные выбрали его потому, что для PCSK9 уже существуют тщательно проверенные инструменты редактирования с высокой точностью и низким числом побочных эффектов. Это позволило максимально надёжно сравнить последствия разных методов вмешательства в геном. В экспериментах исследователям удалось «выключить» работу гена, сохранив при этом нормальную структуру хромосом во всех проанализированных эмбрионах. Тем самым PCSK9 стал доказательством того, что адениновые редакторы оснований способны вносить значимые изменения в геном человека без крупных повреждений ДНК и хромосомных нарушений, которые ранее считались одной из главных проблем классической технологии CRISPR/Cas9.Для подтверждения отсутствия хромосомных повреждений исследователи применили комплексный подход, включающий ПЦР длинных фрагментов (~1,8 кб) для исключения мутаций в целевых локусах, SNP-микрочипы в сочетании с анализом числа копий, что позволило доказать целостность целевых хромосом 1 и 11 в каждой отредактированной клетке. Точность оценки дополнялась картированием разрыва хромосом с разрешением до 10 кб и использованием метода Digenome-seq для полногеномного поиска внецелевых вмешательств, подтвердившего отсутствие значимой нежелательной активности для мишени PCSK9. Финальная верификация стабильности генома была проведена на линиях эмбриональных стволовых клеток, которые продемонстрировали нормальный кариотип и сохранение маркеров плюрипотентности [способность клетки дифференцироваться во все типы клеток организма (за исключением плаценты), именно это свойство открывает новые возможности для лечения тяжёлых заболеваний] после завершения процесса редактирования.Применённый в исследовании многоуровневый подход обеспечивает максимально высокий уровень доказательности, доступный современной генетике.Особую ценность представляет то, что результаты были подтверждены не только на ранних эмбрионах, но и на выращенных из них линиях эмбриональных стволовых клеток. Статистическая значимость превосходства ABE над классическим Cas9 по параметрам безопасности подтверждена математически (p < 0.00001).Исследование открывает сразу несколько важных направлений для медицины и биологии развития. Прежде всего оно показывает, что редактирование генома эмбрионов больше не обязательно связано с высоким риском разрушения хромосом, который долгое время считался главным препятствием для подобных технологий. Это делает более реалистичными будущие методы коррекции наследственных мутаций. В репродуктивной медицине такой подход потенциально может увеличить число здоровых эмбрионов, доступных для переноса при ЭКО у семей с тяжёлыми наследственными заболеваниями. Безопасное редактирование гена PCSK9 в перспективе открывает дискуссию уже не только о лечении редких генетических нарушений, но и о профилактике распространённых болезней.Не менее важным оказалось и другое открытие: ранние эмбрионы крайне чувствительны к введению чужеродной мРНК, что может помочь понять причины остановки развития части эмбрионов в программах ЭКО. Кроме того, технология позволяет получать эмбриональные стволовые клетки с точно заданными изменениями и нормальным набором хромосом, создавая более надёжные модели для изучения болезней и разработки новых лекарств. При этом авторы подчёркивают, что говорить о клиническом применении пока что рано: ключевой нерешённой проблемой остаётся генетический мозаицизм, когда разные клетки одного эмбриона получают разные варианты изменений. Однако сама дискуссия заметно изменилась — если раньше главным вопросом было, можно ли редактировать эмбрион без разрушения его генома, то теперь речь идёт о том, как сделать такие изменения полностью однородными и контролируемыми.Авторы подчёркивают, что работа не направлена на немедленное клиническое применение редактирования эмбрионов, а демонстрирует принципиальную возможность более безопасного вмешательства в геном по сравнению с CRISPR/Cas9, который ранее считался слишком генотоксичным для подобных задач.Для перехода данной технологии к клиническому одобрению необходимо преодолеть ряд критических биологических и регуляторных барьеров, прежде всего решив проблему генетического мозаицизма, что затрудняет оценку будущего развития организма по стандартной биопсии. Для решения этой проблемы необходимо максимально точно подобрать момент внесения правок, чтобы редактирование произошло до начала копирования ДНК в клетке. Не менее важна и безопасность самой процедуры: исследование показало, что уровень внецелевых изменений сильно зависит от выбранной направляющей РНК, поэтому каждый такой инструмент придётся отдельно проверять и валидировать. Дополнительные ограничения связаны с действующими международными этическими нормами, которые допускают наследуемое редактирование ли...
Сообщает www.ixbt.com
Новость из рубрики: Технологии, Наука
Поделиться новостью:
Топ новости часа
Топ новости часа- Просто натрите кабачки и добавьте яйца: в сезон это блюдо готовлю постоянно - такую полезную пиццу из кабачков полюбят даже привереды...
- Просто натрите кабачки и добавьте яйца: в сезон готовлю постоянно - такую полезную пиццу из кабачков полюбят даже капризные дети...
- Просто натрите кабачки и добавьте яйца : так вкусно, в сезон готовлю через день - такую полезную пиццу из кабачков полюбят даже дети...
- Все, что известно о Samsung Galaxy A17 5G — дата выхода, цена, характеристики...
- Цискаридзе взял Гагарину в свой «гарем» после развода с Исхаковым...
- Что нельзя делать во время эпилептического припадка...
21:57, 06 Сен Ученые нашли сходства между обучением человека и ИИ Новое исследование показало, что люди и искусственный интеллект (ИИ) используют схожие механизмы обучения, сочетая быстрый и гибкий способ усвоения знаний с постепенным накоплением опыта. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Aca...
03:57, 07 Мар Ученые нашли способ уменьшить депрессию за 10 минут Иногда для первого шага к улучшению не нужен кабинет психолога, достаточно десяти свободных минут. Источник изображения: sciencealert.com Многие люди уверены, что чтобы справиться с депрессией, нужен психотерапевт, антидепрессанты или как минимум ка...
15:44, 19 Авг Ландшафтный дизайн от L.BURO: когда природа становится частью дома Сад, парк, двор — это больше, чем просто территория. Это продолжение вашего пространства, место, где можно остановиться, вдохнуть свежий воздух и почувствовать ритм природы. Ландшафтный дизайн делает эту среду осмысленной, красивой и удобной.
В сту...
13:57, 16 Авг Учёные нашли надёжный способ измерения сознания Опыты на дрозофилах могут стать основой в лечения коматозных пациентов. Группа исследователей под руководством ученых из Университета Монаш (Австралия) обнаружила неврологические сигналы у бодрствующих и спящих дрозофил. Учёные нашли надёжный способ...
22:57, 03 Сен Новгородские ученые нашли способ повысить качество льна Ученые Новгородского государственного университета разработали и запатентовали новый способ уборки льна-долгунца, который позволит повысить качество отечественного льноволокна. Эта культура имеет стратегическое значение для России как основное расти...
23:57, 30 Авг Ученые нашли способ, как восстанавливать зрение без лазерной коррекции Ученые разработали новый, более безопасный способ восстановления зрения Современная офтальмология во многом ассоциируется с лазерными технологиями. С конца 1990-х годов именно лазерная коррекция зрения, известная как LASIK, стала самым распространен...
08:57, 08 Авг Ученые нашли способ борьбы с СOVID-19 через кишечник Если «задавить» вирус в ЖКТ сердце и легкие не пострадают. После ряда исследований на птицах ученые Новосибирского государственного аграрного университета и Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий пришли к выводу &mdash...
19:57, 18 Май Ученые нашли способ перерабатывать пластик в качественное горючее Представьте: горы пластикового мусора превращаются в топливо, которое не застывает в мороз. Звучит как магия, но это чистая химия. Ученые из НГУ и Института катализа СО РАН научились "пересобирать" молекулы полимерных отходов, превращая их в качеств...
18:57, 27 Июл Девятичасовое «окно»: ученые нашли нестандартный способ защиты от деменции Ограничение приема пищи девятичасовым интервалом ежедневно может способствовать существенному снижению риска развития старческого слабоумия у женщин с лишним весом. Об этом рассказало Daily Mail со ссылкой на результаты исследования, представленные ...
22:57, 26 Авг Российские учёные нашли дешёвый способ производства нанотрубок из спирта Исследователи Череповецкого государственного университета совместно с коллегами предложили новый метод получения углеродных нанотрубок с использованием пароводяной плазменной горелки. Вместо сложных и дорогих катализаторов они начали применять водно...
01:57, 28 Июл Ученые нашли способ поддержать работу мозга в пожилом возрасте Прием пищи в течение восьми-девяти часов в сутки может помочь сохранить когнитивные функции в пожилом возрасте. К такому предварительному выводу пришли специалисты Ратгерского университета в США. В исследовании участвовали 47 женщин в возрасте от 50...
19:57, 02 Сен Российские ученые нашли способ сделать компоненты компьютеров компактнее Метод может стать основой компактных и быстрых вычислительных систем нового типа Исследователи Российского квантового центра, МГУ, МПГУ и Крымского федерального университета разработали метод, который позволяет создавать сверхкороткие магнитные сигн...
20:57, 19 Сен Ученые открыли животное у которого 229 пар хромосом Рекордное количество хромосом было обнаружено у весьма неожиданного создания Ученые установили, что бабочка атласская голубянка (Polyommatus atlantica) обладает самым большим количеством хромосом среди всех известных животных — целых 229 пар. Этот р...
23:57, 09 Июл Ученые нашли способ точнее рассчитывать охлаждение реакторов на жидком топливе Российские учёные из МФТИ совместно с зарубежными исследователями подобрали оптимальный подход для расчёта тепловых режимов в двухжидкостных ядерных реакторах на жидком топливе. Такие установки считаются перспективными для замыкания топливного цикла...
19:57, 20 Ноя +250% к энергоёмкости: немецкие ученые нашли способ «упаковать» больше энергии в аккумуляторы Немецкие учёные представили новую технологию производства кремниевых анодов на основе волокон, которая позволит увеличить энергоёмкость литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов до 250%. Разработка Центра исследований солнечной энергии и водорода Баден-Вю...
09:57, 07 Мар Учёные нашли способ сократить выбросы углекислого газа на 4% с помощью агротехнологий Учёные из Ставропольского государственного аграрного университета, Московского государственного университета и Всероссийского НИИ агрохимии выяснили, что переход на устойчивые методы обработки почвы позволяет чернозёмам удерживать до 90 млн тонн угл...
23:57, 10 Июл Конец выгоранию? Ученые нашли способ продлить жизнь квантовых светодиодов в тысячи раз Новая технологи позволит сделать телевизоры на базе квантовых точек более долговечнымиИсследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и Южной Кореи разработали метод, который может значительно увеличить срок службы квантово-точечны...
11:57, 10 Окт Учёные нашли способ лечить рак без химиотерапии — живые бактерии действуют точнее, чем скальпель В онкологии давно привыкли опираться на иммунитет пациента: "разбудить" Т-клетки, подсветить опухоль антителами, снять тормоза контрольных точек. Но что делать, если иммунная система истощена химиотерапией или изначально ослаблена? Японская группа п...
17:57, 16 Авг После 90 лет тоже можно стать умнее? Ученые нашли способ сохранить гибкость мозга Расхожее мнение о том, что когнитивные способности мозга неизбежно угасают с годами, признано ошибочным. Масштабное исследование, охватившее почти 4000 участников в возрасте от 19 до 94 лет, доказало возможность целенаправленного развития мозга на л...
18:57, 17 Авг Ученые раскрыли тайну восстановления мозга: астроциты научились латать повреждения Нейробиологи обнаружили механизм самовосстановления тканей головного мозга, который ранее считался невозможным. Выяснилось, что специализированные астроциты способны перемещать ядра своих дочерних клеток по длинным отросткам прямо к очагу повреждени...
03:57, 26 Май Алхимия XXI века: ученые нашли способ добывать золото из старых гаджетов с помощью копеечной рисовой бумаги Корейские ученые нашли неожиданный способ добычи драгметаллаХимики из Южной Кореи под руководством профессора Корейского университета в Сеуле Ли Джонхена разработали экологичную и дешевую технологию извлечения золота из отработанной электроники и пр...
09:57, 10 Май Пластик и отработанная аккумуляторная кислота стали сырьем для промышленности: британские ученые нашли способ получать химикаты из мусора Исследователи разработали солнечный способ переработки пластика в анилиныУчёные из Кембриджского университета разработали необычную солнечную технологию переработки отходов, которая позволяет превращать пластиковый мусор и отработанную кислоту автом...
06:57, 01 Авг Ученые нашли способ делать твердый углерод буквально из воздуха — в будущем это может значительно удешевить производство тяговых батарей для автомобилей CO2 научились превращать в ценный материал для литиевых батарейМеждународная группа ученых впервые смогла в режиме реального времени наблюдать, как углекислый газ превращается в твердый углерод внутри расплавленной соли при температуре около 500 °C....
09:57, 11 Мар В России нашли способ усовершенствовать «лаборатории на чипе» Исследователи построили модель течения электролита под действием электрического поля и выяснили, что вблизи поверхности возникает тонкий слой молекул с пониженной вязкостью. Это позволяет заметно повысить скорость электроосмоса, что важно для медици...
06:57, 19 Авг Археологи нашли останки клеток мозга человека V века до нашей эры Метод углеродного датирования определил возраст останков мужчины в деревушке «Хеслингтон». Археологи из Археологического университета Йорка (Великобритания) нашли останки клеток мозга человека возрастом 30-40 лет, который умер в период 6...
06:57, 04 Авг В Испании нашли череп древнего человека с необычно толстой костью Испанские и иностранные археологи описали фрагмент теменной кости человека гейдельбергского (Homo heidelbergensis), найденный на памятнике Руйдера в провинции Сьюдад-Реаль (центральная Испания). Окаменелость датирована интервалом 224-160 тысяч лет н...
09:57, 24 Дек Пользователи нашли способ вернуть старый WhatsApp в Windows 10 и 11 Пользователи Windows обнаружили способ восстановить прежнюю нативную версию WhatsApp после перехода приложения на формат прогрессивного веб-приложения (PWA). Как отмечают участники профильных форумов и соцсетей, новый клиент оказался более требовате...
05:57, 07 Янв Нашли способ бесплатно пользоваться ChatGPT Plus в течение года В сети сейчас активно распространяется инструкция, обещающая пользователям целый год бесплатного доступа к подписке ChatGPT Plus. Метод завязан на использовании временных почтовых сервисов для специфических задач. Давайте разберемся, стоит ли игра с...
08:57, 26 Мар Лекарство от инфляции: россияне нашли способ тратить — и не чувствовать потерь Кешбэк в России перестал быть инструментом рационального сбережения. Это больше не способ "сэкономить на спичках", а легальный способ санкционированного потребления "сверх плана". По данным сервиса "Апельсин", 74% пользователей воспринимают накоплен...
23:57, 08 Мар Физики нашли способ разгонять закрученные электроны без потери их свойств Учёные Университета ИТМО впервые предложили математическую модель, описывающую поведение закрученных электронов при высоких энергиях. Такие частицы создают своего рода «квантовый водоворот» и могут быть полезны для сверхточных микроскопов и изучения...
19:57, 26 Июл Химики нашли способ создавать нанокристаллы из прочных нитридов металлов Химики из Чикагского университета и Аргоннской национальной лаборатории разработали метод синтеза нанокристаллов из нитридов металлов. Работа, опубликованная в журнале Nature, описывает способ обхода химической стабильности этих соединений для созда...
21:57, 22 Дек Как освободить место на диске в macOS. Нашли бесплатный и быстрый способ Компьютеры Mac обладают отличными техническими характеристиками, но есть один нюанс: нехватка постоянной памяти. Объемы накопителей в базовых версиях невелики, а добавить больше памяти после покупки уже не получится. Поэтому приходится следить за фа...
02:57, 01 Июл Границы на замок: в Европе нашли способ окончательно отсечь российских путешественников Евросоюз вплотную подошел к обсуждению полной блокировки выдачи туристических виз для российских граждан. Инициатива, продвигаемая наиболее радикальными политическими группами, ставит под удар привычную логику зарубежных поездок и заставляет путешес...
17:57, 20 Апр Физики нашли способ управлять электронами без магнитов — через хиральные фононы Новый подход в орбитронике может ускорить электронику и снизить энергопотребление, отказавшись от сложных магнитных материаловУченые из Северной Каролины и Университета Юты предложили новый способ управления электронами с помощью хиральных фононов. ...
20:57, 10 Авг Не Турция и не Египет: москвичи нашли способ сменить пляжи на экзотику без переплат Мечты об отпуске часто упираются в привычные маршруты, однако опросы показывают, что москвичи всё чаще смотрят в сторону Фиджи, Японии и Мадагаскара. Многим кажется, что экзотик