Тіньова сторона науки: "генетичні ножиці" CRISPR можуть нести загрозу для людства.
Попри те, що генетика вже не раз рятувала тисячі життів завдяки розробленим методам редагування ДНК, дослідники виявили деякі недоліки у цих технологіях. Наприклад, широко використовуваний інструмент може виявитися небезпечним для людей, які страждають на певні хвороби.
Технологія CRISPR, яку часто прославляють за її потенціал виправлення генетичних дефектів, стикається з серйозними проблемами при лікуванні деяких генетичних захворювань. Група фахівців із програми ImmuGene Цюріхського університету нещодавно повідомила про ці обмеження під час вивчення хронічної гранулематозної хвороби (ХГХ), рідкісного імунного розладу, пише ScienceDaily.
У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!
Здатність CRISPR точно націлюватися на генетичний код і редагувати його дає змогу вченим замінювати або відновлювати дефектні послідовності ДНК, що має вирішальне значення для лікування захворювань, спричинених специфічними мутаціями. Однак у випадку з ХГБ, коли незначний дефект ДНК порушує імунну відповідь, виявилося, що CRISPR-редагування потенційно може внести нові та непередбачувані генетичні зміни, що обмежує його клінічне застосування.
ХГБ вражає близько 1 з 120 000 людей і виникає через відсутність двох важливих основ ДНК в гені NCF1. Ця генетична недостача спричиняє збій у функціонуванні ферментного комплексу, який є критично важливим для захисту організму від інфекцій. Як наслідок, пацієнти стають схильними до небезпечних бактеріальних і грибкових інфекцій, які можуть загрожувати їхньому життю. Під керівництвом професора Джанін Райхенбах команда дослідників досягла значного успіху, застосувавши технологію CRISPR для введення відсутніх основ в імунні клітини, які мають той же дефект, що й у хворих на ХГБ. Цей прогрес відкриває нові перспективи в лікуванні цієї хвороби.
Однак у деяких виправлених клітинах з'явилися нові хромосомні аномалії, в яких були відсутні цілі сегменти, -- тривожний побічний ефект, що може призвести до серйозних наслідків для здоров'я, зокрема й до можливості розвитку лейкемії, йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі Communications Biology.
Ненавмисні зміни можуть виникати внаслідок того, що CRISPR не здатний відрізнити активний ген NCF1 від двох сусідніх псевдогенів. Коли система CRISPR виконує розрізи в ДНК, вона може випадково зачепити ці псевдогени, що веде до неправильного збирання генетичного матеріалу під час його реставрації. Такі невідповідності можуть мати непередбачувані та потенційно небезпечні наслідки, що підкреслює важливість обережності в клінічному застосуванні CRISPR. У відповідь на це дослідницька команда вивчила альтернативні підходи, включаючи модифікацію системи та впровадження захисних елементів, спрямованих на зменшення ризику випадкових розрізів у кількох ділянках генів.
Незважаючи на ці зусилля, вони виявили, що жоден із підходів не може повністю усунути ризик небажаних генетичних змін. Співавтор роботи Мартін Джинек зазначив, що дослідження підкреслює як потенціал, так і значні ризики, пов'язані з CRISPR-терапією ХГХ та інших генетичних захворювань, додавши: "Потрібен подальший технологічний прогрес, щоб зробити цей метод безпечнішим та ефективнішим для людей у майбутньому".
Методи редагування генів, подібні до CRISPR, як і раніше, перспективні для лікування генетичних захворювань, але дане дослідження наочно демонструє складність і ризики, пов'язані з редагуванням ділянок геному, що містять кілька копій генів або псевдогенів. У міру продовження досліджень експерти вивчають більш безпечні рішення в галузі редагування генів, такі як більш точні інструменти редагування геному і вдосконалені механізми доставки, які потенційно можуть обійти деякі з існуючих обмежень системи.
Раніше видання Фокус розглядало питання, чому брати та сестри не є точними копіями один одного, попри загальноприйняті уявлення. Розвінчуючи поширені стереотипи, експертка досліджувала захоплюючий світ генетики та той непередбачуваний аспект ДНК, який ми успадковуємо від своїх братів і сестер.
Також Фокус писав про поліпшення технології редагування генів CRISPR. Нова версія показує, що підвищення точності технології CRISPR-Cas9 знижує ризик трансформації ракових клітин під час генної терапії.
