Применение технологий редактирования генома в таргетной терапии человеческих заболеваний: механизмы, достижения и перспективы

Основываясь на инженерных или бактериальных нуклеазах, развитие технологий редактирования генома позволило напрямую нацеливаться на геномные последовательности и модифицировать их в практически любых эукариотических клетках. Редактирование генома расширило наши возможности в выяснении вклада генетики в заболевания, способствуя созданию более точных клеточных и животных моделей патологических процессов, и начало демонстрировать исключительный потенциал в различных областях — от фундаментальных исследований до прикладной биотехнологии и биомедицинских исследований. Недавний прогресс в разработке программируемых нуклеаз, таких как цинк-палецовые нуклеазы (ZFN), нуклеазы на базе трансактиватороподобных эффекторных повторов (TALEN) и связанные с системой CRISPR нуклеазы Cas, значительно ускорил переход генной инженерии от концепции к клинической практике. В настоящем обзоре мы рассматриваем недавние достижения трёх основных технологий редактирования генома (ZFN, TALEN и CRISPR/Cas9) и обсуждаем применение их производных реагентов как инструментов редактирования генов при различных человеческих заболеваниях и потенциальных будущих терапиях, с акцентом на эукариотические клетки и животные модели. В заключение даётся обзор клинических испытаний, использующих платформы редактирования генома для лечения заболеваний, и рассматриваются некоторые проблемы внедрения этой технологии.