Сконструированные системы CRISPR для генных терапий нового поколения

Идеальная платформа для генной терапии in vivo должна обеспечивать безопасные, перепрограммируемые и точные методы воздействия на регуляторные сети генов клеток и тканей с высоким пространственным и временным разрешением. Кластерные регулярно расположенные короткие палиндромные повторы, разделённые промежутками (CRISPR), — бактериальная адаптивная иммунная система — и ассоциированный с CRISPR белок 9 (Cas9) привлекли внимание благодаря способности по требованию нацеливать и модифицировать последовательности ДНК с беспрецедентной гибкостью и точностью. Точность и программируемость Cas9 обусловлены его образованием комплекса с направляющей РНК (gRNA), комплементарной заданной геномной последовательности. Системы CRISPR открывают широкие возможности, включая моделирование генетических заболеваний, функциональный скрининг и синтетическую регуляцию генов. Возможность генетической инженерии in vivo с использованием CRISPR вызвала большой интерес к этой технологии как к терапевтическому подходу нового поколения. Однако до полноценного внедрения стратегий на основе CRISPR необходимо решить ряд проблем. Ключевые вопросы связаны с управляемостью платформы CRISPR, включая минимизацию внецелевых эффектов в геноме, повышение эффективности редактирования генов и доставки в клетки in vivo, а также обеспечение пространственно-временной регуляции. Модифицируемые компоненты систем CRISPR — белок Cas9, gRNA, платформа доставки и форма доставляемой системы CRISPR (ДНК, РНК или рибонуклеопротеиновый комплекс) — в последнее время независимо совершенствовались для создания более эффективного инструментария геномной инженерии. В этом обзоре оценивается потенциал CRISPR как платформы для генной терапии in vivo нового поколения и обсуждаются достижения биоинженерии, способные помочь преодолеть проблемы, связанные с внедрением этой перспективной технологии в клиническую практику.