В MIT разработали точный метод поиска раковых мутаций

Новая методика основана на исследованиях, которые начались 10 лет назад. Тогда был разработан способ использования редактирования генома CRISPR для введения мышам генетических мутаций, связанных с раком легких. Ученые смогли удалять гены, которые часто теряются в опухолевых клетках легких. Полученные опухоли были похожи на опухоли, возникающие естественным путем. Однако этот метод не позволял создавать точечные мутации (замены одного нуклеотида на другой) или вставки. К 2019 году технологию усовершенствовали, и теперь она позволяла вводить любые точечные мутации, а также удалять их. Метод назвали первичное редактирование.

Теоретически первичное редактирование решает проблему более ранних форм редактирования на основе CRISPR — позволяет создавать почти любой тип мутации. Ученые подсчитали, что в случае успеха такое редактирование можно использовать для генерации 99% небольших мутаций, наблюдаемых у больных раком.

Команда разработала метод для оптимизации эффективности редактирования генома на основе CRISPR. Они обнаружили, что основные направляющие РНК редактирования (pegRNA), которые используются для управления ферментами CRISPR и разрезания генома в определенных местах, имеют разные уровни эффективности. Это приводит к «шуму» в данных от pegRNA и неправильной генерации целевых мутаций. С помощью синтетических сайтов-мишеней исследователи разработали способ определить, насколько точно и эффективно каждая направляющая РНК способна редактировать гены. Этот метод снижает «шум» в данных и повышает точность редактирования генома с использованием CRISPR.

Исследователи провели эксперименты, используя новую методику, чтобы изучить мутации в гене p53, который часто мутирует у больных раком. С помощью данных о секвенировании более чем 40 000 пациентов они выявили более 1000 различных мутаций в гене p53. С использованием своей техники редактирования генома, исследователи внесли эти мутации в клетки рака легких человека и измерили выживаемость клеток, чтобы определить влияние каждой мутации. Результаты показали, что некоторые мутации в гене p53 способствуют росту клеток больше, чем считалось ранее. Это наблюдение позволило исследователям лучше понять эффекты этих мутаций на выживаемость клеток.

Этот метод проще и быстрее, чем любой другой подход. Еще одно преимущество заключается в том, что он редактирует геном, а не вводит искусственную версию мутантного гена.

Исследователи планируют исследовать мутации, обнаруженные в других генах, связанных с раком, чтобы воздействовать на эти мутации и найти потенциальные методы лечения. Это может привести к персонализированному подходу к лечению опухолей, учитывая генетический состав пациентов.