Метод редактирования ДНК CRISPR/Cas9 рассматривается одним из важнейших научных открытий в современной генетике. Однако за большим потенциалом технологии скрываются чудовищные побочные эффекты. Выяснить это ученым позволил обширный анализ результатов редактирования клеточного генома мышей, а также людей. О выводах исследования ученые поделились в журнале Nature Biotechnology.
Ученые из Института Сенгера (Великобритания) выяснили, что использование системы CRISPR/Cas9 для редактирования клеток человека и животных часто приводит к появлению обширных нежелательных мутаций.
«Эта первая систематическая оценка неожиданных последствий использования метода редактирования ДНК CRISPR/Cas9 в терапевтически значимых клетках», — комментирует результаты исследования британский генетик Алан Брэдли.
«Мы выяснили, что изменения в ДНК при использовании этого метода были серьезно недооценены в результате прошлых исследований».
Тем не менее это не первый случай, когда ученые бьют тревогу по поводу потенциальной опасности использования технологии CRISPR.
В мае прошлого года команда ученых из Колумбийского университета заявила о том, что CRISPR/Cas9 вносит множество изменений в ДНК за пределами нужного участка. Хотя подтвердить результаты этого исследования на тот момент не удалось, другие ученые также получили свидетельства того, что система CRISPR вызывает больше побочных эффектов, чем считалось ранее.
Для оценки последствий использования технологии CRISPR в новом исследовании Брэдли и его команда применили ее на стволовые клетки мышей и эпителиальные клетки сетчатки человека. Оказалось, что система вызывает масштабные генетические перестройки, в том числе делеции (потерю участков хромосомы), затрагивающие несколько тысяч пар оснований, расположенных в вдали от того участка, который непосредственно редактировался с помощью CRISPR. Такие мутации способны необратимо повредить важные гены, что станет смертельно опасным для пациентов, которым может проводиться такая генная терапия.
«Осознав масштабы генетических перестановок, мы начали проводить их систематически изучение, рассматривая разные гены и разные терапевтически значимые линии. Мы выяснили, что во всех них эффект сохраняется», — рассказывает аспирант Майкл Косицки.
При этом ученые отмечают, что опасность состоит не только в том, что эти мутации могут быть опасными, но еще и в том, что повреждения в геноме не обнаруживаются стандартными методами ДНК-генотипирования.
В худшем случае при лечении человека с помощью метода редактирования генома CRISPR/Cas9 можно повредить важные гены, нанеся здоровью катастрофический вред.
«В клинической практике проводится редактирование миллиардов клеток. Многие мутации создают вероятность того, что одна или несколько отредактированных клеток окажутся поражены. Такие поражения могут привести к запуску процесса развития рака», — сообщают авторы работы.
«Очень важно, чтобы к использованию данной технологии генной терапии подходили с осторожностью. А также внимательно изучали возможные негативные эффекты», — подытожил Брэдли.
