Исследователи из IDC Herzliya и Университета Бар-Илан разрабатывают новый программный инструмент для количественной оценки потенциальных ошибок, вызванных CRISPR.
Технология CRISPR позволяет исследователям редактировать геномы, изменяя последовательности ДНК и, таким образом, изменяя функцию генов. Его многочисленные потенциальные применения включают исправление генетических дефектов, лечение и предотвращение распространения болезней и улучшение сельскохозяйственных культур.
Инструменты редактирования генома, такие как технология CRISPR-Cas9, могут быть разработаны для внесения чрезвычайно четко определенных изменений в намеченную цель на хромосоме, где расположен конкретный ген или функциональный элемент. Однако одним из возможных осложнений является то, что редактирование CRISPR может привести к другим, непреднамеренным, геномным изменениям. Это называется нецелевой деятельностью. При нацеливании на несколько разных участков генома нецелевое действие может привести к транслокациям, необычной перестройке хромосом, а также к другим непреднамеренным модификациям генома.
Контроль за нецелевым редактированием — одна из центральных задач в обеспечении точности и применимости технологии CRISPR-Cas9 в медицинской практике. Современные методы измерения и методы анализа данных для количественной оценки нецелевой активности не обеспечивают статистической оценки, недостаточно чувствительны для отделения сигнала от шума в экспериментах с низкой скоростью редактирования и требуют громоздких усилий по обнаружению транслокаций.
Многопрофильная группа исследователей из Междисциплинарного центра Герцлии и Университета Бар-Илан сообщают в выпуске журнала Nature Communications от 24 мая о разработке нового программного инструмента для обнаружения, оценки и количественной оценки нецелевой редакционной деятельности, включая неблагоприятные события транслокации, которые может вызвать рак. Программное обеспечение основано на данных, полученных в результате стандартного анализа, включающего мультиплексную ПЦР-амплификацию и секвенирование следующего поколения (NGS).
Этот инструмент, известный как CRISPECTOR, анализирует данные секвенирования нового поколения, полученные в экспериментах CRISPR-Cas9, и применяет статистическое моделирование для определения и количественной оценки операций редактирования. CRISPECTOR точно измеряет нецелевую активность в каждом запрошенном локусе. Кроме того, это позволяет повысить количество ложноотрицательных результатов на сайтах со слабой, но значительной нецелевой активностью. Важно отметить, что одной из новых особенностей CRISPECTOR является его способность обнаруживать неблагоприятные события транслокации, происходящие в эксперименте по редактированию.