Направленное редактирование геномов индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека как инструмент функционального анализа генетических вариантов

Медведев, Сергей Петрович; Ахмерова, Валерия Игоревна; Надточий, Юлия Андреевна; Григорьева, Елена Викторовна; Павлова, Софья Викторовна; Закиян, Сурен Минасович

Направленное редактирование геномов индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека как инструмент функционального анализа генетических вариантов

Медведев, Сергей Петрович, Ахмерова, Валерия Игоревна, Надточий, Юлия Андреевна, Григорьева, Елена Викторовна, Павлова, Софья Викторовна, Закиян, Сурен Минасович

Дата публикации: 2025

Дата публикации в реестре: 2025-05-27T16:40:20Z

Аннотация:

Развитие высокопроизводительных методов геномики привело к появлению огромных массивов информации и обширных баз данных о полиморфизмах или генетических вариантах, встречающихся в геномах пациентов с заболеваниями различных органов и систем. Однако лишь для небольшой доли генетических вариантов подтвержден патологический статус и проведены подробные исследования молекулярно-генетических механизмов, вызванных ими патологических процессов, что требует создания новых модельных систем. Нами был исследован потенциал применения программируемой нуклеазы AsCas12a для внесения двуцепочечных разрывов ДНК в локусах, ассоциированных с нейродегенеративными и сердечно-сосудистыми заболеваниями человека (MYBPC3, APOE, PSEN1, LRRK2, PINK1 и PRKN), а также для внесения трансгена EGFP в локус SOX6 генома индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) здорового человека. Кроме того, с помощью CRISPR/Cas9-опосредованной гомологичной рекомбинации в локусе AAVS1 были получены ИПСК здорового донора и пациента с генетическим вариантом c.2013T>G (rs63750756, p.N279K) в гене MAPT, которые несут доксициклин-управляемый трансген биосенсора MitoTimer. В результате было установлено, что нуклеаза AsCas12a может применяться для нокаута генов и стимуляции гомологичной рекомбинации в геномах ИПСК человека, а также получена модель для исследования биогенеза митохондрий в клетках с патогенным полиморфизмом в гене MAPT, ассоциированном с лобно-височной деменцией с паркинсонизмом-17.

Ключевые слова:
индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, клеточные модели, Паркинсона болезнь, лобно-височная деменция с паркинсонизмом-17, редактирование геномов

Тип: статьи в журналах

Источник: Вестник Томского государственного университета. Биология. 2025. № 69. С. 113-121