Метод CRISPR вносить у геном безліч непередбачуваних мутацій.
Напевно, складно знайти людину, яка б не чула про метод редагування генома під назвою CRISPR (або CRISPR/Cas). У його основі - система противірусного захисту бактерій, які вміють розпізнавати вірусну ДНК, коли вона з'являється в бактеріальній клітці.
Біотехнологи взяли ферменти бактерій, за допомогою яких ті знищують ДНК вірусів, і пристосували їх для роботи в клітинах тварин. Суть редагуючої системи, якщо два слова, виглядає так: білок шукає в клітинних хромосомах ділянку, яку потрібно вирізати, а в якості «путівника» ферменту дають молекулу РНК з тією ж послідовністю нуклеотидів, що і в потрібній ділянці. Звіряючи РНК, яку він носить з собою, з клітинною ДНК, фермент зрештою знаходить потрібне місце в геномі, і вирізає його. Если здесь была мутация, она исчезнет - клеточные системы ремонта ДНК сами заделают образовавшуюся дыру так, что никакой мутации тут уже не будет.
Ще раз скажемо, що це дуже спрощений опис того, як працює геномний редактор CRISPR. Зараз він існує вже в декількох варіантах, з різними білками, які ріжуть ДНК так або етак. Але в будь-якому випадку зрозуміло, наскільки величезні перспективи відкриваються тут для біоінженерії та медицини: величезне число хвороб розвиваються через дефекти в нашій ДНК, так що інструмент, який дозволяв би такі дефекти усувати, був би дуже до речі.
Багато шуму наробила дворічної давності стаття китайських дослідників, які за допомогою CRISPR відредагували геном людського ембріона, і все більше з'являється робіт, автори яких описують, як їм вдалося виправити той чи інший мутантний ген або в культурі клітин, або в зародку тварини.
Але якщо ми беремося редагувати геном, то повинні бути впевнені, що зміни торкнуться тільки тієї ділянки, яку ми вибрали. Між тим метод CRISPR, хоча і вважається набагато більш точним, ніж інші способи виправлення ДНК, стовідсотковою точністю похвалитися все ж не може: редагуючі ферменти правлять ДНК там, де не повинні. На цей випадок, взагалі кажучи, розроблені програми, що дозволяють передбачити, куди ще може попрямувати система CRISPR - знаючи, які ділянки в геномі для неї особливо привабливі, можна постаратися заздалегідь зробити так, щоб редагуючі ферменти туди все-таки не йшли. Однак, як показали експерименти дослідників зі Стенфорда, Університету Айови і Колумбійського університету, навіть за допомогою спеціальних алгоритмів не завжди можна вгадати, куди втрутиться система CRISPR.Келлі
Шейфер (Kellie A. Schaefer) і її колеги проаналізували геном мишей, яких за допомогою CRISPR спробували позбавити від мутацій, ведучих до репніся пніся ПISPR спробували позбавити від М. Видалити шкідливі мутації цілком вийшло, але, крім того, як пишуть автори роботи в листі в Nature Methods, вони знайшли в геномі понад півтори тисячі мутацій, пов'язаних зі змінами одного нуклеотиду, і більше ста мутацій, пов'язаних з вставками і видаленнями більш великих фрагментів ДНК
. всі передбачувальні алгоритми, які використовуються зараз для оцінки точності CRISPR, пройшли повз ці виправлення. Виявити ж їх вдалося тому, що геном мишей читали повністю, а не тільки в зонах ризику, де можна було очікувати від CRISPR самодіяльності.
З іншого боку, самі тварини ніяк від маси мутацій не страждали, тобто мутації або потрапили в ті ділянки ДНК, від яких мало що залежить в повсякденному житті, або ж тут спрацювали якісь компенсуючі механізми.
Але в будь-якому випадку очевидно, що перш ніж говорити про якесь практичне використання CRISPR-редагування в медицині, потрібно виконати дуже велику роботу, щоб метод став абсолютно точним.