Сегодня Science опубликовала три исследования, которые демонстрируют новые возможности использования CRISPR. Как правило, технология редактирования генов используется для ее потенциальной эксплуатации при лечении таких заболеваний, как ВИЧ, БАС и болезнь Хантингтона, но исследователи показывают, что применения CRISPR не прекращаются.
Первое исследование исходит из лаборатории CRISPR Дженнифер Дудна. Ее команда обнаружила, что система CRISPR, отличная от CRISPR-Cas9, которую мы привыкли слышать, может не только отбросить определенные биты двухцепочечной ДНК, но и затем разрезать одноцепочечную ДНК, которая находится рядом с ней. После того, как они обнаружили эту способность CRISPR-Cas12a, они использовали ее для обнаружения двух распространенных типов ВПЧ. Как только их система CRISPR-Cas12a обнаружила ДНК ВПЧ в инфицированных клетках, она расщепила еще один фрагмент ДНК, который затем высвобождал флуоресцентный сигнал, обеспечивая визуальный признак наличия ВПЧ. Исследователи назвали систему DETECTR, и для работы требуется около часа, и она стоит меньше доллара.
Лаборатория другого исследователя CRISPR, Фэн Чжан, теперь улучшилась в предыдущей системе, разработанной в прошлом году. SHERLOCK, как его называют, может обнаруживать определенные биты ДНК и РНК, чтобы определить, присутствуют ли вирусы, такие как Zika или лихорадка, в образце крови, идентифицировать мутации в опухолевой ДНК и выявлять наличие вредных бактерий. В своем последнем исследовании исследовательская группа описывает SHERLOCK версии 2.0, которая не только более чем в три раза чувствительна к первой версии, но также может определять как Zika, так и лихорадку в одном и том же образце. Их система использует несколько ферментов CRISPR, включая Cas13 и Csm6, и их можно загружать на бумажную полоску, что делает ее невероятно простой в использовании. Джонатан Гутенберг, один из авторов исследования, сказал: «Тот факт, что мы можем поместить все эти разные ферменты в одну пробирку, чтобы они не только хорошо играли друг с другом, но и сообщали нам информацию, которую мы не могли получить иначе - это действительно впечатляюще, и это говорит о силе биохимии».
Наконец, Дэвид Лю из Гарвардского университета опубликовал исследование, в котором показано, что CRISPR можно использовать для отслеживания определенных событий в клетке. Наблюдение за тем, что в прошлом было связано с ячейкой, было довольно трудным делом, но системы CRISPR дают возможность исследователям сделать именно это. Команда Лю использовала CRISPR двумя разными способами для записи, когда клетка подвергалась воздействию определенных химических веществ. Во-первых, CRISPR использовали для срезания фрагментов ДНК, называемых плазмидами, если они вступали в контакт с конкретным химическим веществом, таким как антибиотик или питательное вещество. Сравнивая отношение типов плазмид, разрушенных CRISPR, к другим, аналогичным плазмидам, оставленным в покое, исследователи смогли определить, насколько часто клетки подвергаются воздействию этих химических веществ. Другая версия системы изменила отдельные буквы или основы ДНК, а не нарезания плазмид, и команда смогла определить, когда клетки подвергались воздействию антибиотиков, питательных веществ, вирусов и света, изучая эти изменения в основаниях ДНК.
Хотя все три из этих систем нуждаются в дальнейшей разработке, прежде чем их можно будет использовать за пределами лаборатории, они показывают, что у CRISPR довольно много применений, помимо лечения болезней. Технология невероятно универсальна, и мы обязательно увидим еще большее количество применений в будущем.
