A magyar kutatók ismét nemzetközi figyelmet kaptak, miután egy világszinten is jelentős újítást mutattak be a génszerkesztés területén. A HUN-REN SZBK és a HUN-REN TTK tudósai egy pontosabb és megbízhatóbb prime editing módszert dolgoztak ki, amelyet proPE néven publikáltak a rangos Nature Catalysis folyóiratban.
Az új technológia a jelenleg ismert prime editing eljárást fejleszti tovább, és a kutatás szerint több ponton felülmúlja a korábbi megoldásokat.
A tanulmány azzal indít, hogy
„A génszerkesztés pontosabb és hatékonyabb változatát fejlesztették ki a HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont (HUN-REN SZBK) és a HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont (HUN-REN TTK) kutatói.”
A CRISPR technológia évek óta meghatározza a modern molekuláris biológiát, hiszen lehetővé teszi a DNS-szintű beavatkozást. A prime editing ehhez képest jóval precízebb, hiszen a genetikai hibákat nagy DNS-törések nélkül, lényegében „betűpontosan” javítja.
A gyakorlatban ugyanakkor az alap prime editing gyakran alacsony hatásfokkal működik, ezért a magyar kutatók célja az volt, hogy stabilabb, könnyebben alkalmazható és specifikusabb megoldást hozzanak létre. Krausz Sarah Laura első szerző így foglalta össze:
„Az általunk kifejlesztett proPE (prime editing with prolonged editing window) csökkenti a komponensek optimalizálási igényét és növeli a szerkesztés specificitását. Éppen azoknál az eseteknél hoz jelentős hatékonyságjavulást, ahol a ‘klasszikus’ prime editing csak nagyon alacsony arányban tudja létrehozni a kívánt módosítást.”
A módszer működése alapjaiban különbözik a hagyományos megoldástól. A klasszikus prime editingben egyetlen RNS végzi a DNS-vágás irányítását és a módosításhoz szükséges minták továbbítását. A proPE esetében azonban
„a két funkciót a Welker Ervin (HUN-REN TTK/HUN-REN SZBK) vezette kutatócsoportok szétválasztották.”
Az egyik RNS csak azt a pontot jelöli ki, ahol a nukleáz megnyitja a DNS-szálat, míg a másik RNS kizárólag a szerkesztéshez szükséges mintát viszi a helyszínre úgy, hogy kapcsolódik a DNS-hez, de nem vág bele.
Ez a szétválasztás bizonyult a legnagyobb technológiai előrelépésnek, hiszen egyszerre növeli a hatékonyságot és a pontosságot. Olyan esetekben is működik, ahol két DNS-szakasz szinte teljesen megegyezik, és a hagyományos prime editing képtelen megkülönböztetni őket.
A kutatók kiemelik:
„amikor két DNS-szekvencia a módosítani kívánt pozíció környezetében gyakorlatilag azonos, és a hagyományos prime editing sikertelen, a proPE képes kizárólag az egyik szekvenciában végrehajtani a módosítást.”
A proPE további előnye a jelentősen megnövelt szerkesztési távolság. A módszer jóval messzebb eső hibákat is képes kijavítani a vágás helyétől – innen ered a névben szereplő „prolonged editing window”.
A tanulmány szerint:
„kitágítja a hatékony szerkesztési ‘távolságot’: a vágás helyétől távolabbi hibák javítása is elérhetővé válik – erre utal a módszer neve is.”
Ez óriási előrelépést jelenthet a jövőben alkalmazott génterápiák számára, hiszen sok jelenlegi, emberi betegséget okozó variáns a hagyományos prime editing számára egyszerűen nem elérhető. A proPE viszont ezeket is potenciálisan korrigálhatóvá teheti.
Forrás: HUN-REN
