Генный драйв — инструмент генного редактирования, распространяющий гены в пределах одного вида. С его помощью измененный организм передает желаемые генетические варианты потомству.

Проблема в том, что существующие версии генного драйва, основанные на технологии CRISPR, могут распространяться гораздо шире, чем хотелось бы ученым.

Эффект может выйти за рамки локальных изменений и поразить всех представителей вида по всему миру, причинив больше вреда, чем пользы. Такого рода опасения замедляют, если не тормозят полностью испытания этой технологии.

Специалисты MIT и Гарвардского университета создали новую систему генного драйва, обладающую встроенным механизмом контроля, рассказывает MIT News.

Генный драйв, основанный на CRISPR, состоит из серии генетических элементов, сформированных в виде гирлянды. Одно звено кодирует саму систему CRISPR, тогда как все остальные кодируют цепочки РНК. Эти направляющие цепочки содержат инструкции, как резать и копировать следующее звено в цепи.

Путем добавления новых звеньев гирлянда может распространяться на новые поколения внутри популяции.

«Представьте, что у вас есть гирлянда, и каждое поколение снимает по одному звену. Когда она заканчивается, генный драйв останавливается», — объясняет профессор Кевин Эсвельт, один из руководителей проекта. Его коллегой в исследовании был профессор Джордж Черч из Медицинской школы Гарварда.      

Ученые полагают, что если выпустить на 100 диких животных одно отредактированное с гирляндой из трех звеньев, этого будет достаточно, чтобы изменить всю популяцию за два поколения — примерно за год, если речь идет о насекомых. Современные методы генного драйва требуют обработать как минимум столько же особей, сколько уже есть в локальной популяции, а иногда и в 10 — 100 раз больше.

Недавно лаборатория Джорджа Черча установила рекорд в редактировании генома. Его команда провела более 13 тысяч генетических операций над одной человеческой клеткой, и она после этого не умерла.