Золото помогает изменить гены человека
Систему редактирования генов CRISPR можно доставить в человеческие клетки с помощью наночастиц золота. Таким образом генетикам удалось исправить наследственный дефект в гене гемоглобина и защитить лейкоциты от ВИЧ
Исследователям из Центра раковых исследований Фреда Хатчинсона (Сиэттл) удалось разработать методику, сильно упрощающую процедуру редактирования генов в клетках человека. В основе метода — наночастицы золота, благодаря которым компоненты «молекулярной машины» редактирования CRISPR доставляются прямо в ядро клетки. Результаты работы были опубликованы вчера в Nature Materials.
Технология CRISPR позволяет направленно менять информацию, записанную в ДНК. Для этого нужно доставить к ДНК-мишени два основных компонента: молекулу-«гид», которая найдет среди десятков тысяч генов точное место «оперативного вмешательства», и фермент, разрезающий в этом месте молекулу ДНК, чтобы начать процесс «починки». Сложность представляет доставка компонентов комплекса внутрь клетки. Для этого нередко используются инактивированные вирусные частицы. Более прямолинейный подход — импульс электрического тока. Он стимулирует попадание в ядро посторонней ДНК, но при этом может повредить или даже убить клетку.
«Мне хотелось найти что-то попроще — какой-то способ пассивно доставить аппарат редактирования в стволовые клетки крови», — говорит руководитель исследования доктор Дженнифер Адер.
Наночастицы золота — золотые шарики диаметром примерно в одну миллиардную крупинки соли — уже четверть века используются в молекулярной биологии и генетической инженерии. С их помощью биологи вводили чужеродные гены в клетки растений: таким образом были созданы многие генетически модифицированные сорта. Преимущество золотых наночастиц в том, что молекулы нуклеиновых кислот легко к ним прилипают, а сами частицы сравнительно легко попадают в ядро, преодолевая различные клеточные барьеры.