Основные проблемы генного редактирования CRISPR связаны с точностью и доставкой инструкций. Наиболее надежные ферменты вроде Cas9 слишком крупные и не помещаются в популярные вирусные векторы, такие как аденоассоциированные вирусы. Из-за этого сегодня требуется извлекать клетки пациента, редактировать их в лаборатории и затем возвращать обратно.

В новой работе, опубликованной в Nature, исследователи сосредоточились на классе компактных нуклеаз Cas12f, которые почти вдвое меньше стандартных инструментов. Они проанализировали несколько таких ферментов и обнаружили новый вариант под названием Al3Cas12f, который сочетает малый размер и высокую активность.

Эксперименты показали, что Al3Cas12f оказался значительно эффективнее других кандидатов при редактировании генома в клетках человека. На данный момент эффективность выросла с менее чем 10% до более чем 80%, а в отдельных участках генома доходила до 90%.

Новый фермент успешно редактировал участки, ассоциированные с раком, атеросклерозом и нейродегенеративными заболеваниями.

По результатам доклинических экспериментов авторы рассчитывают, что в перспективе редактирование можно будет проводить непосредственно в организме пациента без сложных манипуляций с клетками в лаборатории. Это открывает широкие клинические перспективы и может стать шагом к созданию более универсальной генной терапии.

Ранее другие ученые использовали искусственный интеллект для создания ферментов с целью редактирования ранее недоступной ДНК и также добились успехов.