Многие виды миопатий вызваны мутациями в генах. Эти мутации обычными таблетками не исправить, но наука не стоит на месте. В настоящее время учёные разрабатывают различные технологии по редактированию генов.
В этой записи мы собрали некоторые материалы по таким технологиям.
Содержание страницы
- Модификация метода анализа результатов редактирования генома с помощью системы CRISPR/CAS9 на предимплантационных эмбрионах мыши
- Редактирование генома человека
- Технология редактирования генома и возможности ее применения в клеточной нейробиологии
- Системы редактирования геномов TALEN и CRISPR/CAS инструменты открытий
- «Редакторы» геномов. От цинковых пальцев до CRISPR
- Генно-клеточная терапия наследственных заболеваний мышечной системы: современное состояние вопроса
- Как отредактировать наследственность
- TED Talks: Что вам нужно знать о CRISPR (видео)
- TED Talks: Как CRISPR позволит нам редактировать ДНК (видео)
- TED Talks: Генетическое редактирование может изменить целые виды — навсегда (видео)
Модификация метода анализа результатов редактирования генома с помощью системы CRISPR/CAS9 на предимплантационных эмбрионах мыши
Авторы: Димитриева Т.В., Решетов Д.А., Жерновков В.Е., Влодавец Д.В., Зотова Е.Д., Ермолкевич Т.Г., Дейкин А.В.
Аннотация
Генно-модифицированные животные важный инструмент биомедицинских исследований. Для их получения все чаще используют систему редактирования генома CRISPR/Cas9. С помощью микроинъекции комплекс РНК-гида и белка Cas9 доставляется в оплодотворенную яйцеклетку, из которой впоследствии развивается животное с модификацией в геноме. Как правило, анализ специфичности и эффективности системы в каждом случае проводят после получения потомства с вероятной мутацией. Однако анализ на предимплантационной стадии позволил бы сократить время эксперимента, а также понять причину рождения малого числа или даже отсутствия трансгенных особей в потомстве. В статье предложена модификация метода подготовки тотальной ДНК из бластоцист мыши, позволяющая проще и быстрее детектировать результаты микроинъекций комплекса CRISPR/Cas9 в зиготу. Применив описанный в статье метод, мы успешно идентифицировали короткие делеции в интроне 34 гена дистрофина (DMD) в 12 из 13 обработанных эмбрионов и вставку по месту разрыва в интроне 8 гена DMD в 11 из 21 проанализированных образцов. Используя приготовленную предложенным способом тотальную ДНК, можно анализировать до 20 различных сайтов в геноме мышиного эмбриона на стадии бластоцисты, не прибегая к полногеномной амплификации.
Журнал: Вестник Российского государственного медицинского университета, выпуск: № 3 /2016
Читать по ссылке: https://goo.gl/Zg20cC
Если ссылка не работает, вы можете прочитать статью тут https://goo.gl/jS90vY
Редактирование генома человека
Автор: Ребриков Д.В.
Аннотация
Быстро развивающиеся технологии редактирования генома из научно-исследовательских лабораторий уверенно переходят в клиническую практику. Разработаны принципиально новые методы изменения генома человеческих эмбрионов на ранних стадиях развития. Создан инструментарий для исправления генетических нарушений у людей в любом возрасте. Врач, по сути, становится корректором генетической инструкции по построению и функционированию организма человека. В обзоре обобщены сведения о современном состоянии технологий редактирования генома и существующих подходах к их использованию в клинической практике.
Журнал: Вестник Российского государственного медицинского университета, выпуск: № 3 /2016
Читать по ссылке: http://cyberleninka.ru/article/n/redaktirovanie-genoma-cheloveka
Если ссылка не работает, вы можете прочитать статью тут https://goo.gl/SqL3sB
Технология редактирования генома и возможности ее применения в клеточной нейробиологии
Авторы: ВЕТЧИНОВА А.С. КОНОВАЛОВА Е.В., ЛУНЕВ Е.А., ИЛЛАРИОШКИН С.Н.
Аннотация
В настоящее время благодаря серии фундаментальных открытий в клеточной и молекулярной биологии появилось несколько высокотехнологичных подходов к моделированию неврологических (в первую очередь нейродегенеративных) заболеваний человека. Среди них направленное геномное редактирование с помощью искусственных нуклеазных систем (CRISPR/CAS9и др.), позволяющее осуществлять высокоспецифичное исправление генетических дефектов на уровне клеток. Особенно перспективным представляется применение технологии геномного редактирования на специализированных нейронах и индуцированных плюрипотентных стволовых клетках (ИПСК), получаемых из фибробластов больных с наследственными формами нейродегенерации в результате клеточного репрограммирования. В статье проводится краткий анализ систем программируемых нуклеаз, рассматриваются механизмы их работы, преимущества, недостатки и возможности применения в моделировании и коррекции нейродегенеративных заболеваний. Обобщен собственный опыт в клеточном моделировании PARK2формы болезни Паркинсона на культуре дофаминергических нейронов, дифференцированных из ИПСК. Представлены предварительные данные, связанные с возможностью редактирования генома клеток в мутантных сайтах PARK2.
Журнал: Анналы клинической и экспериментальной неврологии, выпуск: № 4 / том 9 / 2015
Читать по ссылке: https://goo.gl/nQu0fv
Если ссылка не работает, вы можете прочитать статью тут https://goo.gl/gLcKP5
Системы редактирования геномов TALEN и CRISPR/CAS инструменты открытий
Авторы: Немудрый А. А., Валетдинова К. Р., Медведев С. П., Закиян С. М.
Аннотация
Детальное изучение геномов растений, животных и человека открывает широчайшие возможности применения полученных знаний в биотехнологии и медицине. Однако только данных о нуклеотидных последовательностях геномов недостаточно для понимания функциональных взаимосвязей отдельных элементов геномов и их роли в формировании фенотипических признаков и патогенезе отдельных заболеваний. В постгеномную эпоху активно развиваются методы, позволяющие манипулировать с ДНК в геномах, а также визуализировать и управлять экспрессией генов и работой регуляторных элементов. Тем не менее далеко не все методы отвечают высоким требованиям к их эффективности, безопасности и доступности для широкого круга исследователей. В последние несколько лет появились новейшие методы редактирования геномов это системы TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nucleases) и CRISPR (Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas9. Эти появившиеся относительно недавно системы уже зарекомендовали себя как эффективные и надежные инструменты геномной инженерии. Данный обзор в основном посвящен применению указанных систем для редактирования геномов основных модельных объектов современной биологии, а также для функционального скрининга геномов, создания клеточных моделей наследственных заболеваний человека, изучения эпигеномов и визуализации клеточных процессов. Кроме того, рассмотрены основные методы конструирования подобных систем, проанализировано их действие, обсуждаются некоторые проблемы, которые ожидают сследователей при применении этих инструментов редактирования геномов.
Журнал: Acta Naturae, выпуск: № 3 (22) / том 6 / 2014
Читать по ссылке: https://goo.gl/oRk7Ki
Если ссылка не работает, вы можете прочитать статью тут https://goo.gl/85bnJ8
«Редакторы» геномов. От цинковых пальцев до CRISPR
Авторы: Власов Валентин Викторович, Медведев Сергей Петрович, Закиян Сурен Минасович
Аннотация
Появление методов манипулирования генетическим материалом ознаменовало собой настоящую революцию в биологии, биотехнологии и медицине. Направленное вмешательство в геном живых организмов позволило решать широкий спектр задач, начиная от создания модифицированных видов бактерий, растений и животных, обладающих новыми ценными свойствами, и клеточных моделей, необходимых для создания новых лекарств, до разработки методов генотерапии, открывающей перспективы исправления врожденных генетических нарушений Но чтобы успешно вторгаться в «святая святых» клетки — ее наследственный материал, необходимы технологии, позволяющие расщеплять и соединять молекулы ДНК в заданных участках. Поистине революционный прорыв в этой области произошел всего несколько лет назад, когда на основе механизмов «бактериального иммунитета» был разработан простой метод генетической инженерии CRISPR/Cas, обеспечивающий точное воздействие на заданные участки ДНК. Этот метод открыл принципиально новые возможности для манипуляций на уровне генома высших организмов, позволяя вносить точечные мутации, исправлять, встраивать или удалять фрагменты и даже целые гены.
Журнал: Наука из первых рук, выпуск: № 2 (56) / 2014
Читать по ссылке: http://cyberleninka.ru/article/n/redaktory-genomov-ot-tsinkovyh-paltsev-do-crispr
Если ссылка не работает, вы можете прочитать статью тут https://goo.gl/wtyQNr
Генно-клеточная терапия наследственных заболеваний мышечной системы: современное состояние вопроса
Авторы: Деев Р.В., Мавликеев М.О., Бозо И.Я., Пулин А.А., Еремин И.И.
Аннотация
Генетические заболевания, приводящие к первичному поражению скелетной мышечной ткани, могут быть обусловлены дисфункцией более чем 30 генов. Сегодня не существует эффективных способов их этиотропного и патогенетического лечения. Исследователи сосредотачивают свои усилия на поиске новых терапевтических средств, относящихся к генным и клеточным технологиям, а также использованию малых молекул. В мире проведен большой пул доклинических исследований, а также выполнены несколько десятков клинических исследований. К сожалению, испытанные технологии пока не привели к существенному прогрессу в лечении пациентов с данными заболеваниями. Вместе с тем, полученные данные позволяют определить наиболее целесообразные направления дальнейших разработок – совмещение методик коррекции генома с клеточной доставкой исправленного генома в скелетную мышечную ткань. Настоящий обзор призван дать общие представления об этиологии генетических заболеваний мышц скелета, основных направлениях биотехнологических разработок и результатах выполненных клинических исследований.
Журнал: Гены и клетки, выпуск: № 4 / том 9 / 2014
Читать по ссылке: https://goo.gl/RxPTf4
Если ссылка не работает, вы можете прочитать статью тут https://goo.gl/S9Wdhk
Как отредактировать наследственность
Автор: Медведев Сергей Петрович
Аннотация
Второе место в десятке научных прорывов 2013 г., по версии журнала «Science», занял метод редактирования геномов под названием CRISPR/Cas, позволяющий манипулировать хромосомной ДНК прямо в живых клетках. Система CRISPR/Cas состоит из компонентов адаптивной иммунной системы бактерий, адаптированных для работы в клетках высших организмов (эукариот), включая человека. С ее помощью можно не только изучать тяжелые, в том числе наследственные, заболевания, но и создавать модели для разработки новых способов их лекарственной и генной терапии
Журнал: Наука из первых рук, выпуск: № 1 (55) / 2014
Читать по ссылке: http://cyberleninka.ru/article/n/kak-otredaktirovat-nasledstvennost
Если ссылка не работает, вы можете прочитать статью тут https://goo.gl/ggg3nr
Видео TED Talks
Выступления учёных, рассказывающих о технологиях редактирования генов.
Видео на английском языке, но есть возможность включить русские субтитры:
Что вам нужно знать о CRISPR
Ссылка: http://www.ted.com/talks/ellen_jorgensen_what_you_need_to_know_about_crispr
Возродим ли мы мохнатых мамонтов? Или будем редактировать человеческие эмбрионы? Или сотрём с лица земли целые виды, которые мы расценим как опасные? Технология редактирования генома CRISPR сделала подобные вопросы реальными, но как она работает? Учёный и сторонник научных лабораторий Ellen Jorgensen рассказывает доступным языком о мифах и реальностях CRISPR без пускания пыли в глаза.
Видео выступления:
Как CRISPR позволит нам редактировать ДНК
Ссылка: http://www.ted.com/talks/jennifer_doudna_we_can_now_edit_our_dna_but_let_s_do_it_wisely
Генетик Jennifer Doudna — одна их тех, кто разработал новую революционную технологию редактирования генов CRISPR-Cas9. Эта технология позволяет учёным точно редактировать цепочки ДНК, что ведёт к лечению генетических заболеваний… но также и может быть использовано для создания так называемых «дизайнерских детей». Doudna рассматривает, как CRISPR-Cas9 работает, а также просит научное сообщество сделать паузу и обсудить этическую проблему нового инструмента.
Видео выступления
Генетическое редактирование может изменить целые виды — навсегда
Ссылка: http://www.ted.com/talks/jennifer_kahn_gene_editing_can_now_change_an_entire_species_forever
Технология редактирования генов CRISPR позволяет учёным менять последовательности ДНК и гарантирует, что результаты отредактированных генетических особенностей будут наследоваться будущими поколениями, открывая возможность создания альтернативных видов.
Более того, эта технология ведёт нас к вопросам: как новая власть повлияет на человечество? Что мы собираемся менять? Мы теперь боги?
Присоединяйтесь к размышлениям журналиста Jennifer Kahn по поводу данных вопросов.
Запись выступления