Китай е създал инструмент за редактиране на гени, който не използва CRISPR

Китайски учени са разработили модулна система за редактиране на гени, наречена CyDENT, която може да е по-ефективна от технологията CRISPR. CyDENT дава възможност за редактиране на гените без изрязване, като по този начин се преодоляват ограниченията, свързани с използването на водеща РНК. Този новаторски подход е позволил да се редактира генетичен материал в труднодостъпни митохондрии и хлоропласти. Всичко това се случва на фона на заплахата от въвеждане на експортни ограничения от страна на САЩ за китайския биотехнологичен сектор.

Изследователи от Института по генетика и биология на развитието към Китайската академия на науките съобщиха за своята модулна система за редактиране на гени, наречена CyDENT. Технологията работи малко по-различно от CRISPR/Cas9, която е патентована в САЩ. CRISPR разцепва двойната верижна ДНК, за да направи промени в базовите двойки, които изграждат веригите. ДНК се разрязва и след това се поправя чрез естествен клетъчен процес. Това може да доведе до неточно редактиране и нежелани мутации. CyDENT действа по по-различен начин и може да се използва за редактиране на гени без каквито и да било разрези.

Китайските учени използват модули за извършване на различните стъпки в процеса на редактиране. Този подход дава възможност на изследователите да намерят най-добрите приложения за възникналите вариации. Методите, базирани на CRISPR, извършват редактиране на ДНК в ядрото на клетката, като използват водеща РНК. Редактирането на ДНК в човешките митохондрии или растителните хлоропласти обаче е предизвикателство, тъй като водещата РНК се набавя трудно. И двете са нуклеинови киселини в клетките, но РНК е едноверижна, а ДНК е двуверижна.

За да се преодолеят трудностите при редактирането на ДНК в човешките митохондрии или растителните хлоропласти, е разработен подхода на „протеиновия механизъм“. Този метод разчита на използването на белтъчен сигнал за доставяне на редактора вътре в клетката, като се заобикаля необходимостта от водеща РНК. По този начин се осигурява достъп до редактиране на генома на тези труднодостъпни клетъчни органели. Точността на CyDENT, дължаща се на способността му да редактира селективно по една ДНК верига в даден момент, позволява провеждането на по-контролирани и ефективни изследвания на тези клетъчни геноми.

В митохондриите са открити много единични нуклеотидни вариации, за които се смята, че са свързани със най-различни заболявания. Според статията тези проблеми могат да бъдат решени чрез „прецизно преобразуване на базите“ с помощта на едноверижен редактор като CyDENT. Що се отнася до хлоропласта, където се извършва фотосинтезата, много от кодираните в генома му протеини са свързани с ефективността на превръщането на слънчевата светлина в енергия. Ето защо инженерните култури за по-добро преобразуване на енергията могат да дадат по-добри добиви, ако геномът им е правилно настроен.

Но по-нататъшните изследвания и разработки на тази технология могат да бъдат спрени, ако биотехнологичният сектор на Китай стане следващата цел на санкциите на САЩ. През месец март три звена на китайската компания за изследване на генома BGI Group вече бяха добавени към списъка на организациите, чийто достъп до американски технологии е ограничен по съображения, свързани с правата на човека. Министерството на търговията заяви, че те потенциално улесняват следенето. Сега нарастват опасенията, че задълбочаващата се криза в отношенията между САЩ и Китай ще доведе до нов кръг на войната със санкции и че не само технологичният сектор на Китай, но и свързаните с него области, включително биотехнологиите, ще бъдат атакувани.

Ескалацията на санкционната война може да се отрази на разработването на инструменти като CyDENT, тъй като технологията е частично зависима от американския внос. Междувременно създателите на CyDENT твърдят, че са необходими допълнителни изследвания, за да се определят комбинациите от модулни елементи за получаване на най-добри резултати при редактирането. Инструментът е показал голям потенциал за изучаване на досега нередактируема ДНК.