В Калифорнийском университете в Беркли (The University of California, Berkeley) разработан быстрый и эффективный способ генетической модификации мышей с использованием системы CRISPR/Cas9. Упрощение процедуры позволит ускорить проведение исследований.
Метод генетической модификации с помощью системы CRISPR/Cas9 разработан сравнительно недавно, но уже понятно, что с его помощью можно будет бороться с множеством наследственных заболеваний. Для этого необходимо хорошо изучить функции генов и последствия их изменения. Опыты проводятся на лабораторных животных, в частности, мышах. Создаются и изучаются животные с изменённым генетическим кодом. Сейчас это трудоёмкий и дорогостоящий процесс, но разработанный американскими учёными метод, названный CRISPR-EZ (CRISPR-RNP-электропорация зигот), делает редактирование генома эмбрионов мыши значительно более простой задачей.
«Основные фундаментальные выводы о биологическом значении гена, как правило, делаются в ходе исследований in vivo генетически изменённых организмов, для которых необходимо вырастить мышей с изменённым геном, — поясняет доцент молекулярной и клеточной биологии университета Беркли Линь Хэ (Lin He). — Получение такого животного является основной частью работы. Я думаю, что наша технология может значительно упростить техническую часть исследований и позволит людям сосредоточиться на науке, а не на процессе получения генетически изменённых мышей».
Новый метод, описанный в статье, опубликованной в Journal of Biological Chemistry, обходит трудоёмкое «узкое место» в процессе создания генетически изменённых мышей — когда с помощью микроскопической иглы редактирующие ген молекулы вводят в оплодотворённую яйцеклетку.
Исследователи обнаружили, что иглу может заменить простая лабораторная техника, электропорация. Она не только проще, но и работает лучше, позволяя применить метод CRISPR/Cas9 для редактирования эмбрионов с почти 100-процентным успехом. Метод электропорации основан на том, что электрический разряд открывает поры в клетках, через которые внутрь и попадают нужные молекулы.
В пилотном эксперименте команда Хэ с помощью CRISPR-EZ успешно отредактировала обе копии гена-мишени у 88% мышей. Процедура позволила получить гораздо больше генномодифицированных мышей по сравнению с методом микроинъекции CRISPR/Cas9, во многом благодаря тому, что эмбрионы после электропорации более жизнеспособны. CRISPR-EZ — простой и экономически эффективный метод, может выполняться на многих эмбрионах одновременно и занимает всего миллисекунды, отмечает Хэ.
«Не так давно получение изменённых мышей стоило минимум 25 000 долларов и занимало не менее полугода, — говорит профессор молекулярной и клеточной биологии Расселл Ванс (Russell Vance). — С развитием метода CRISPR, и такими его улучшениями, как CRISPR-EZ, стоимость и время получения мышей снизились минимум в 10 раз. Эти технические инновации делают мышей ещё более мощным инструментом для моделирования заболеваний человека».
