Nový CRISPR-Cas: genomová úprava rychleji, přesně a efektivněji
22.1.2024 | Kristýna Kliková
Stále existuje mnoho vážných onemocnění, která jsou způsobena jednou nebo dvěma genovými mutacemi, ale zároveň pro ně neexistuje dostatečná léčba. Tento fakt přivádí vědce už dlouhé roky na myšlenku, zda by nebylo možné léčit pacienty změnou DNA pomocí editace genů. Z tohoto důvodu byl pro ně velkým krokem vpřed objev technologie CRISPR-Cas v roce 2012.
Metoda CRISPR-Cas umožňuje zaměření se na jakýkoliv úsek DNA, kde jsou příslušné proteiny schopné odstřihnout příslušný úsek DNA a vložit úsek nový. I s vývojem této technologie však stále vyplývaly na povrch nové problémy – systémy jsou moc velké, efektivita naopak malá atd. Proto se Tangová a její vědecký tým z Univerzity v Chicagu rozhodli vytvořit nový systém CRISPR-Cas, který by byl dostatečně malý na to, aby se snadno dostal do buňky, a zároveň by neztratil svou funkčnost.
Tangová se svojí skupinou vytvořili nejprve systém CRISPR-Cas12f, který byl sice malý, ale docházelo ke ztrátě jeho funkce, jakmile se dostal do buněk. Při hledání důvodu ztráty aktivity a funkce zjistili, že výkonnost CRISPR-Cas12f je ovlivněna slabou vazbou jeho proteinu na DNA, a tím pak jeho aktivitou uvnitř buňky. Během výzkumu byly proto testovány různé mutace, díky nimž byly hledány proteiny s více kladnými ionty na povrchu, a tím lepší vazbou proteinu na DNA. Nakonec bylo nalezeno pět mutací s pozitivním vlivem na (zvyšující se) aktivitu proteinu.
Vědci z chicagské univerzity se zabývali také RNA částí systému s využitím kryogenní elektronové mikroskopie. Podařilo se jim zmenšit velikost RNA části o třetinu, čímž byla zkrácena doba nutná pro celý proces editace genomu.
Příslibem celého nového CRISPR-Cas12f systému je zlepšení léčebné terapie pro pacienty se srpkovitou chorobou, Huntingtonovou chorobou, svalovou dystrofií nebo cystickou fibrózou.
Zdroje: