U novoj studiji objavljenoj u Nature Methods, istraživači sa Instituta Maks Plank za evolucionu antropologiju u Lajpcigu, Nemačka, opisuju poboljšanja u metodama pomoću kojih se mutacije mogu uvesti u ljudski i druge genome – čineći ove metode mnogo efikasnijim i manje sklonim greškama.
U oblasti uređivanja genoma, naučnici često moraju da promene jedno slovo – koje odgovara jednoj od baza DNK adenin, gvanin, citozin ili timin – drugim slovom na jednoj specifičnoj poziciji u genomu. Da bi to uradili, koriste reagense koji presecaju oba lanca DNK blizu pozicije koju žele da promene.
Oni zatim obezbeđuju ćeliji molekule DNK koji sadrže željeno novo slovo u nadi da će ćelijski sistemi za popravku koristiti ove molekule da uvedu željenu mutaciju kada se DNK popravi. Pošto se različiti sistemi popravke u ćelijama takmiče jedni sa drugima i samo jedan od ovih sistema može da uvede željenu novu mutaciju, primena uređivanja genoma pojedinačnih slova je do sada bila ograničena niskom efikasnošću i neželjenim nusproizvodima.
Kroz kombinovanu inhibiciju dva puta popravke koja se takmiče sa željenim, tim je postigao indukciju tačkastih mutacija u do 93 procenta hromozoma u populacijama ćelija. Važno je da ova metoda u velikoj meri ukida neželjena umetanja, brisanja, preuređivanja u oblasti gde se nalazi željena mutacija, kao i nenamerne promene na drugim mestima u genomu. Stoga u velikoj meri povećava preciznost i pouzdanost procesa uređivanja DNK.
Istraživači su demonstrirali efikasnost nove metode u laboratoriji tako što su promenili 58 različitih ciljnih mesta u ljudskim ćelijama. Ova metoda će verovatno imati mnogo primena u osnovnim istraživanjima. „Radujemo se što ćemo koristiti ovu metodu za lakše uvođenje genetskih promena u ćelije kako bismo proučavali efekte mutacija koje odvajaju moderne ljude od neandertalaca“, kaže Svante Paabo, koji je pomogao da se olakša rad.
Naučnici su takođe ispravili patogene mutacije u ćelijama koje potiču od pacijenata koji pate od tri genetske bolesti: anemije, bolesti srpastih ćelija i trombofilije.
„Implikacije za pomoć u lečenju ljudskih bolesti u budućnosti su potencijalno ogromne. Moglo bi se zamisliti uklanjanje ćelija sa pacijenata, njihovo uređivanje uz pomoć ove metode, a zatim vraćanje pacijentima“, kaže Stephan Riesenberg, koji je vodio rad. „Ipak, put od demonstriranja da metoda funkcioniše u laboratoriji do njene primene na pacijentima je još dug“, upozorava on.
