Новости | Новые данные о редактировании генов: эмбрионы человека обладают ограниченной способностью к восстановлению ДНК

Новости | Новые данные о редактировании генов: эмбрионы человека обладают ограниченной способностью к восстановлению ДНК

Результаты, опубликованные исследовательской группой под руководством доктора Нады Кубиковой из Оксфордского университета в Великобритании, предупреждают о серьёзных рисках применения технологии редактирования генов в ранних эмбрионах человека. Данные показывают, что клетки раннего эмбриона обладают ограниченной способностью восстанавливать повреждения ДНК, что имеет важные последствия для безопасности редактирования генов с целью предотвращения наследственных заболеваний. Исследование представили на 39th ежегодном конгрессе Европейского общества репродукции человека и эмбриологии (ESHRE).

Редактирование генов: возможности и риски

Доктор Кубикова отметила, что, хотя CRISPR-Cas9 способен исправлять дефектные гены, его применение в ранних эмбрионах может иметь неблагоприятные последствия. Исследование показало, что CRISPR эффективно нацеливался на нужный участок ДНК, но только 9% повреждений ДНК были исправлены с помощью гомологичной репарации (HDR) — основного метода клинического исправления генетических мутаций. Более чем в половине случаев разрывы ДНК устранялись посредством негомологичного соединения концов (NHEJ), процесса, способного вызывать новые мутации. До 40% разрывов ДНК оставались невосстановленными, что приводило к крупным хромосомным делециям или дупликациям.

Эти аномалии могут препятствовать развитию эмбриона и даже после успешной имплантации повышать риск серьёзных врождённых заболеваний.

Дизайн исследования: раскрытие механизмов восстановления ДНК

В этически одобренном эксперименте исследовательская группа создала 84 эмбрионов с помощью интрацитоплазматической инъекции сперматозоида (ICSI). Из них 33 подверглись воздействию CRISPR-Cas9 для создания двунитевых разрывов ДНК, а оставшиеся 51 использовались в качестве контроля. Даже когда целевой участок не включал конкретный ген, клетки эмбриона предпочитали NHEJ для восстановления повреждений ДНК. Этот механизм может удалять или дублировать «буквы» генетического кода и нарушать функцию генов.

Будущее редактирования генов: совершенствование технологий и защита эмбрионов

Хотя исследование предостерегает от применения современных методов, оно также даёт надежду. Доктор Кубикова сообщила, что изменение методов редактирования генов может снизить риски и повысить эффективность восстановления. Результаты также могут открыть новые возможности для улучшения экстракорпорального оплодотворения (IVF), поскольку в настоящее время только около четверти эмбрионов после IVF развиваются в детей.

Исследовательская группа планирует изучить способы защиты ранних эмбрионов от повреждения ДНК и разработать более щадящие методы редактирования генов, не вызывающие разрывов ДНК. В будущем эти усилия могут сделать безопасное исправление наследственных мутаций и предотвращение передачи некоторых серьёзных генетических заболеваний между поколениями.

Этика и регулирование: редактирование генов требует осторожности

Избранный председатель ESHRE профессор Карен Сермон отметила, что исследование подчёркивает необходимость всесторонних и тщательных исследований до начала применения редактирования генов в эмбрионах человека. Хотя однажды редактирование генов может стать важным инструментом профилактики наследственных заболеваний, его безопасность и эффективность пока далеко не изучены полностью.

Доктор Кубикова заключила: «Хотя современные данные показывают, что при использовании CRISPR в эмбрионах остаются серьёзные проблемы, будущий технический прогресс может открыть безопасный путь к редактированию генов и помочь многим семьям избежать наследственных заболеваний».

Источник:

Собрано онлайн