Сотрудники МГНЦ разработали улучшенный геномный редактор для коррекции патогенных вариантов в геноме

Результаты совместной работы сотрудников Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова и Федерального медицинского биофизического центра имени А.И. Бурназяна ФМБА России опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences (Q1, импакт-фактор 4,9).

Праймированное редактирование – многообещающий подход к коррекции патогенных вариантов в геноме, однако его эффективность остаётся вариабельной в разных геномных контекстах.

В опубликованной работе представлены результаты тестирования 12 модификаций системы праймированного редактирования для коррекции патогенного варианта гена CFTR F508del, вызывающего муковисцидоз, в базальных клетках дыхательных путей, полученных от пациентов. Модификации редактора представляли собой присоединение нуклеаз EXO1 или FEN1 через аминокислотные линкеры к самому редактору. Одна из протестированных модификаций (4-FEN) продемонстрировала значительное улучшение эффективности редактирования (до 2,13 раз) по сравнению со стандартным редактором. Полученные результаты подчеркивают два ключевых вывода: во-первых, сохраняющуюся проблему коррекции AT-богатых последовательностей ДНК, даже с оптимизированными редакторами, и, во-вторых, эффективность 4-FEN предполагает её потенциальную ценность для других геномных мишеней.

«Система праймированного редактирования вносит одноцепочечный разрыв в нить ДНК четко в необходимый участок коррекции. При этом неправильная последовательность нуклеотидов остается, в этот момент ее можно сравнить с «хвостом». Каждый разрыв нити ДНК должен быть восстановлен, и в клетке включается естественный механизм репарации. Есть риски, что при восстановлении разрыва эта же исходная последовательность встроится обратно, поэтому мы решили попробовать удалить эти нуклеотиды, чтобы система репарации использовала новую правильную последовательность, которую редактор выстраивает прямо на месте разреза. Для удаления «хвоста» мы использовали белок экзонуклеазу», – рассказала заведующая лабораторией редактирования генома МГНЦ, к.м.н. Светлана Смирнихина.

По словам исследователей, сегодня многие научные группы работают над повышением эффективности праймированного редактирования, например, используют разные белки, участвующие в репарации ДНК. Однако именно такой подход с удалением ненужной нуклеотидной последовательности был применен впервые.

Volodina OV, Demchenko AG, Anuchina AA, Ryzhkova OP, Kovalskaya VA, Kondrateva EV, Artemova EV, Tabakov VY, Ignatov MA, Vorobyeva NY, Osipov AN, Lavrov AV, Smirnikhina SA. Prime Editing Modification with FEN1 Improves F508del Variant Editing in the CFTR Gene in Airway Basal Cells. Int. J. Mol. Sci. 2025, 26, 7943.

Со статьей можно ознакомиться по ссылке: https://www.mdpi.com/1422-0067/26/16/7943