При разработке нового подхода, о котором пишет Phys.org, ученые использовали фермент ThermoCas9. Как и другие подобные инструменты, он может быть запрограммирован на поиск конкретных участков ДНК, однако его ключевое отличие заключается в способности учитывать химические особенности генома. Оказалось, что ThermoCas9 чувствителен к метилированию ДНК — химической модификации, которая часто отличается у опухолевых и нормальных клеток. Анализ структуры фермента показал, что он способен распознавать эти различия и на их основе выбирать цель для разрезания.

Исследователи проверили систему на культурах человеческих клеток. Они отдельно выращивали здоровые клетки и опухолевые после чего вводили ThermoCas9. В результате фермент эффективно разрезал ДНК в раковых клетках и практически не затрагивал здоровые.

По словам авторов, это демонстрирует принципиально новый уровень селективности для технологии CRISPR. Если классические системы ориентируются только на последовательность ДНК, то ThermoCas9 учитывает и эпигенетические метки. Именно они помогают отличить опухоль, даже когда генетические различия минимальны.

«Раковые клетки умеют маскироваться, но сохраняют тонкие химические отличия. Мы нашли способ использовать эти различия как мишень», — заявили исследователи.

Перспективы нового подхода выходят за рамки онкологических заболеваний. В будущем ThermoCas9 или аналогичный инструмент CRISPR может превратиться в универсальную молекулярную стратегию, которая распознает патогенные клетки по химической модификации и избирательно деактивирует их.

Ранее другие ученые представили компактный CRISPR, который редактирует гены внутри организма с эффективностью до 90%. Эта технология позвонит значительно упростить и понизить стоимость генного редактирования.