Есть ли что-то, что CRISPR не может делать? Новая система CRISPR-Cas12а – теперь для диагностики Эболы и лечения рака.⁠⁠

ИСТОЧНИК

Многим известна система CRISPR-Cas9, с помощью которой можно производить редактирование генома: в основе лежит специфическое узнавание последовательности РНК или ДНК, её удаление белком Cas9, и репарация («зашивание» нити ДНК). Кроме того, можно вставить нужную последовательность, то есть заменить на новый ген. Результаты исследования Джеймса Коллинза, биоинженера из Массачусетского технологического института в Кембридже, опубликованные в журнале Nature показывают ещё одну возможность использования CRISPR – для создания умных материалов, которые могут изменить форму по команде.

Команда Коллинза работала с полимерами, которые скреплены нитями ДНК, известные как гидрогели ДНК. Чтобы изменить Свойства этих материалов, Коллинз и его команда использовали CRISPR с ДНК-энзимным ферментом Cas12a. CRISPR-Cas12a может быть запрограммирована распознавать определенную последовательность ДНК и разрезать её. Разрушение нити ДНК (которая здесь, как мы помним, создает структуру геля), приводит к высвобождению ферментов, небольших молекул, или даже человеческих клеток, которые были «заперты» нитями ДНК. Это происходит в ответ на определённый раздражитель. Коллинз надеется, что гели могут быть использованы для создания умных терапевтических средств, которые высвобождают, например, лекарства от рака при наличии опухоли или антибиотики вокруг инфекции.

Кроме того, эту систему можно использовать для диагностики вредных агентов, например вирусов. Команда даже использовала гидрогели для разработки прототипа диагностического инструмента, который посылает беспроводной сигнал, когда распознает генетический материал от лихорадки Эбола в лабораторных пробах.