Дослідження показує, що технологія генетичного редагування досягає конкретних цілей і не призводить до виникнення шкідливих мутацій. Ліворуч на ілюстрації - деформовані оболонки клітинних ядер (пофарбовано червоним) з індукованих плюрипотентних стовбурових клітин, отриманих з клітин при хворобі Паркінсона (ДНК відзначена синім). Права панель показує подібні індуковані клітини, які були генетично відредаговані і таким чином відновлені.
Можливість замінювати один ген на інший в ДНК живої клітини з'явилася всього кілька років тому. Як і будь-яка нова технологія, редагування генетичного матеріалу викликає, разом з великими надіями на виліковування генетичних захворювань, питання про безпеку такого методу.
Результати, отримані вченими інституту біомедичних досліджень ім. Солка, що працюють під керівництвом професора Хуана Бельмонте (Juan Carlos Izpisua Belmonte), показали необґрунтованість деяких побоювань. Автори продемонстрували, що застосування найбільш популярних методик модифікації генів не збільшує кількість мутацій, що виникають у стовбурових клітинах.
На сьогоднішній день існують два основних методи модифікування послідовності ДНК: застосування для доставки нового гена в клітку вірусного вектора або так званих білків TALEN - ферментів нуклеаз, прицільно розрізають ДНК.
В рамках більш ранньої роботи дослідники вперше використовували в якості інструменту модифікації ДНК так звані хелпер-залежні аденовірусні вектори (HDAdVs). З їх допомогою вони виправили в геномі стовбурових клітин кісткового мозку мутацію, що викликає серповидноклітинну анемію. Теоретично введення отриманих за допомогою цього методу клітин у кістковий мозок пацієнта здатне полегшити його стан.
Однак для застосування подібних технологій у клінічній практиці необхідно отримати переконливі докази їхньої безпеки. Для цього автори використовували лінію людських індукованих плюрипотентних стовбурових клітин (^ ПСК) з мутацією, що викликає серповидноклітинну анемію. Вони розділили клітини на три популяції, одну з яких модифікували за допомогою HDAdVs, другу - за допомогою TALEN, а третю, інтактну, використовували для контролю.
Подальше повне секвенування геному клітин показало, що в ДНК клітин усіх популяцій відбулося лише незначне накопичення випадкових мутацій. У всіх випадках вони були представлені випадковим чином розкиданими по геному і унікальними для кожного клону клітин одиничними нуклеотидними поліморфізмами, кількість яких не перевищувала 100.
Автори відзначають, що отримані результати не означають, що використання стовбурових клітин зі зміненими генами безпечно, вони лише свідчать про те, що внесення модифікацій в геном клітин не пов'язане з додатковими ризиками.
Вони також розробили комбінований (гібридний) TALEN-HDAdV вектор, що забезпечує значне підвищення ефективності модифікування геному, а в найближчому майбутньому планують зайнятися вивченням впливу генетичних модифікацій, що вносяться за допомогою перерахованих методик, на ризик виникнення небажаних мутацій в клітинах інших типів.