Ученые РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского успешно провели исследование по редактированию митохондриальной ДНК (мтДНК) человека с использованием инновационной технологии CRISPR/Cas12a.
ТАСС: https://nauka.tass.ru/nauka/24178265
Заведующий кафедрой биологии и генетики Медицинского университета Петровского, к.б.н., автор исследования Илья Олегович Мазунин:
Еще в 2018 году я предложил использовать две гидовые РНК в комплексе с нуклеазой Cas12a, чтобы после разрезания цепи ДНК митохондрий сформировать липкие комплементарные концы, впоследствии способные к повторному объединению и формированию сайт-направленных делеций. И вот спустя 6 лет и нескольких «промежуточных» публикаций, доказывающих каждый шаг, эксперимент по внесению делеции в мтДНК клеток человека был представлен научной общественности.
Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом журнале NAR Molecular Medicine: https://academic.oup.com/narmolmed/advance-article/doi/10.1093/narmme/ugaf021/8156796
Делеция - это выпадение фрагмента ДНК, которое является патогенным вариантом, часто ассоциированным с заболеваниями и старением. Проведенный эксперимент является первым в мире доказательством функционирования системы CRISPR/Cas12a в митохондриях клеток человека, а разработанная технология - первым в мире инструментом в руках человечества для создания модельных систем митохондриальных нейродегенеративных и возраст-зависимых патологий.
Практическая ценность проведенного исследования для медицины – это возможность создавать модель (клетки или животные), имитирующую заболевание, ассоциированное с делециями в мтДНК. И на этой модели можно достоверно испытывать действие лекарственных препаратов. Раннее такого инструмента в руках ученых не было.
Илья Олегович Мазунин объяснил: :
Для понимания полученных нами результатов, нужно разобраться в различиях между редактированием ядерной и митохондриальной ДНК. Можно по аналогии с хирургией. Работу с ядерной ДНК можно сравнить с операцией на сердце взрослого человека: она уже достаточно хорошо отработана и широко применяется многими специалистами. А вот редактирование митохондриальной ДНК — это словно операция на сердце плода в утробе матери. Такая процедура тоже возможна, но требует значительно более тонкого подхода и глубокого понимания не только архитектуры ядра клетки, но и особенностей митохондрий. Ведь митохондрии по сути представляют собой «клетки в клетке», и работа с ними требует иных инструментов и подходов.
