Клоны светящейся макаки помогут редактировать гены человека

Китайские биологи из Куньминского научно-технологического университета доказали безопасность метода редактирования генома, посчитав случайные мутации, появившиеся после отключения генов флуоресценции у светящихся макак. Тем не менее, единственный доживший до родов плод умер через 12 часов после рождения.

Исследование опубликовано в Science Advances.

Несмотря на то, что уже существуют несколько методов редактирования генома, они не получают широкого распространения в человеческой медицине из-за опасений по поводу их безопасности. Многие из них, в том числе и CRISPR/Cas9, приводят к появлению случайных мутаций, которые могут быть потенциально опасны. Это, впрочем, не помешало китайскому ученому Хэ Цзянькую создать первых в мире людей с искусственно измененными генами — двух девочек-близнецов Лулу и Нану, за что его приговорили к трем годам тюрьмы.

Более точная модификация метода CRISPR/Cas9 появилась несколько лет назад, а авторы нового исследования впервые проверили ее безопасность на приматах. Для этого они создали клоны 12-летней трансгенной макаки-резуса. Оригинальное животное светится в ультрафиолете из-за выработки особого белка GFP. Для клонирования использовали кусочек кожи из ее уха. Ядра из клеток кожи перенесли в яйцеклетки от макак-доноров, а затем генетически модифицировали эмбрионы на стадии одной клетки с помощью исследуемого метода, отключив гены, отвечающие за способность светиться в УФ-свете. Эмбрионы подселили в матки 49 макакам. Их разделили на две группы: 18 животным ввели обычные эмбрионы, 31 обезьяне — модифицированные эмбрионы.

В первой группе забеременели около 17% макак, во второй — почти 28%. В обеих группах был чрезвычайно высокий уровень выкидышей, и в итоге до родов дожил лишь один плод из генно-модифицированной группы и ни один из группы без вмешательства. Родившийся детеныш умер спустя 12 часов и не светился в УФ, что подтверждает, что метод сработал.

Высокая смертность эмбрионов была связана с недостатками метода переноса ядер, что подтверждается примерно одинаковой выживаемостью в обеих группах. Что касается метода редактирования генома, его точность была весьма высокой. Анализ образцов тканей, полученных от новорожденного из второй группы и погибшего плода из первой, не выявил особых отличий в частоте мутаций ДНК. Но при этом у модифицированной макаки было в 3,5 раза больше мутаций в РНК, что может быть потенциально опасно для здоровья человека, так как именно на матрице РНК идет синтез главных молекул живого — белков.