«Молекулярные ножницы» в диагностике SARS-CoV-2

Ученые рассказали, как генноинженерная технология «молекулярных ножниц» CRISPR-Cas, используемая для изучения наследственных заболеваний и направленного редактирования генома, уже сегодня может быть использована для выявления, а в будущем, и лечения вирусных инфекций


Ученые из университета Аделаиды рассказали, как CRISPR – один из наиболее «совершенных» на сегодняшний день методов редактирования генома – может использоваться для изучения жизненного цикла вирусов и диагностики вирусной инфекции.

За открытие метода «молекулярных ножниц» CRISPR-Cas9 в 2020 году Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна были удостоены Нобелевской премии по химии. Сегодня эта технология широко применяется в фундаментальных исследованиях для создания и изучения клеточных моделей наследственных заболеваний и разработки потенциальных методов их лечения, а в период пандемии COVID-19 особое внимание научного сообщества обратило на себя применение этой методики для поиска клеточных факторов, участвующих в регуляции проникновения и интеграции вирусов в геном клетки-хозяина.

CRISPR – система специфического адаптивного иммунитета прокариот (бактерий и архей), представленная короткими палиндромными («зеральными») повторами (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), разделенными уникальными вставками – спейсерами, соответствующими частям генома вирусов, с которыми сталкивалась клетка. Группа эффекторных белков-эндонуклеаз Cas (CRISPR-associated sequence), активируемых направляющими CRISPR-ассоциированными РНК (crРНК) и транс-активирующими (tracrRNA), участвует в запоминании, распознавании и разрезании вирусной ДНК.

В отличие от Cas9, распознающей чужеродные ДНК, белок Cas13 при помощи направляющей crРНК распознает и подавляет активность вирусных РНК. Это позволяет применять метод CRISPR/Cas13 для распознавания генов, кодирующих вирусные белки, в частности, спайк-белок и нуклеокапсидный белок SARS-CoV-2.

На сегодняшний день активно ведется изучение двух платформ для распознавания РНК SARS-CoV-2 – SHERLOCK и DETECTR. Система SHERLOCK (Specific High Sensitivity Enzymatic Report unlocking) включает Cas13 и флуоресцентно-меченые РНК-сенсоры, которые расщепляются активированной дуплексом crРНК-мишень неспецифичной Cas13. Платформа DETECTR (DNA Endonuclease—Targeted CRISPR Trans Reporter) включает Cas12 и активируется при распознавании комплементарной ДНК (cDNA), которая образуется в процессе рекомбиназной полимеразной амплификации (Recombinase Polymerase Amplification). Эти платформы эффективны в выявлении не только SARS-CoV-2, но и вирусов гриппа А, Эбола, лимфоцитарного хориоменингита и везикулярного стоматита.

Открытие «молекулярных ножниц» стало революционным для фундаментальной науки. Вероятно, в будущем эта технология сможет стать альтернативой традиционным методам диагностики и лечения не только наследственных, но и вирусных заболеваний.

 

Источник: Kirby E. et al. CRISPR Tackles Emerging Viral Pathogens // Viruses, 2021; DOI:10.3390/v13112157


Еженедельный дайджест "Лечащего врача": главные новости медицины в одной рассылке

Подписывайтесь на нашу email рассылку и оставайтесь в курсе самых важных медицинских событий


поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
Нажимая на кнопку Подписаться, вы даете согласие на обработку персональных данных





Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий:




Вход на сайт