Методику редактирования генома CRISPR/CAS9 часто называют «молекулярными ножницами» за её способность «вырезать» и «вклеивать» нужные фрагменты ДНК. С появлением CRISPR генная инженерия вышла на новый, ранее непредставимый уровень. За последние годы CRISPR распространился настолько широко, что теперь им пользуются даже школьники. Исследование, опубликованное на этой неделе в издании Nature Methods, напоминает нам, что технология всё ещё находится в разработке, и до дня, когда мы сможем свободно редактировать человеческую ДНК по собственному разумению, пройдёт ещё немало времени.

Пытаясь вылечить подопытную мышь от генетически обусловленной слепоты, исследователи из Колумбийского университета (Columbia University) обнаружили, что CRISPR действительно отредактировал ген, связанный с нарушением зрения. Но в то же время «молекулярные ножницы» стали причиной мутаций в тысяче с лишним других генов. Побочные эффекты CRISPR известны достаточно давно, но в новом исследовании подчёркивается, насколько они распространены, и насколько важно изучение этих нежелательных явлений.

Значительная часть усилий учёных в последние годы была направлена на повышение точности редактирования генетической информации при помощи CRISPR. С появлением CRISPR внесение изменений в геном стало доступнее, чем когда бы то ни было. Однако, пока побочные эффекты, возникающие при использовании новой технологии, не будут скорректированы, CRISPR не сможет выйти за пределы научных лабораторий.

В Китае уже идут два клинических исследования, посвящённых применению CRISPR у людей. В следующем году запланировано проведение сходной работы в США. Для проведения этих исследований используются алгоритмы прогнозирования, помогающие определить, в каких участках генома с наибольшей вероятностью появятся «побочные мутации». Считается, что улучшение технологии CRISPR должно сократить количество таких «зон риска». Но даже с учётом этого фактора некоторые эксперты находят новый метод слишком «сырым» для применения у людей.

Авторы нового исследования также обращают внимание на то, что алгоритмы, с высокой точностью определившие побочные эффекты CRISPR в чашке Петри, не сработали на живых мышах. Учёные провели полное секвенирование генома подопытных животных, ранее прошедших генную терапию по поводу слепоты. «Ножницы» CRISPR действительно изменили нужный ген и восстановили зрение животных. Однако у двух разных мышей было выявлено около 1500 новых мутаций, более 100 делеций и других незапланированных изменений структуры ДНК. Ни одно из этих нарушений не было предсказано компьютерным алгоритмом.

На первый взгляд, с подопытными мышами ничего ужасного не произошло — они не вырастили третье ухо и не заболели раком. Но неизвестно, какое влияние новые мутации и другие последствия «редактирования» могут оказать в долговременной перспективе. Нежелательные мутации в генах всегда несут в себе потенциальную опасность. В конце концов, генетические заболевания, например слепота, которую исследователи пытались вылечить при помощи CRISPR, просто результат одной из таких мутаций.

«Наши наблюдения показывают, что технологию CRISPR необходимо должным образом доработать. Особенно перед тем, как начинать её использование для генной терапии человеческих заболеваний», — пишут авторы.

Любое медицинское вмешательство характеризуется теми или иными побочными эффектами. Новое исследование просто подчеркнуло важность проведения полного секвенирования генома — это нужно для того, чтобы понять, с какими нежелательными явлениями мы можем столкнуться, когда начнём использовать CRISPR чаще. Пока же технология CRISPR продолжает совершенствоваться, и, возможно, в будущем она сможет использоваться не только в научных, но и в медицинских целях.

Оригинал: Анна Ставина https://22century.ru/medicine-and-health/50423