Генетики научились массово отключать гены в органоидах мозга

Традиционные методы редактирования CRISPR в органоидах страдали от неравномерности: при попытке выключить ген лишь часть клеток поддавалась изменениям. Исследователи устранили этот барьер, изменив протокол доставки генетических конструкций. Ученые оптимизировали производство вирусных носителей и объединили этапы подготовки ДНК, что позволило модифицировать практически все плюрипотентные стволовые клетки в образце.

Эффективность подхода проверили на 77 генах, связанных с развитием нервной трубки — предшественника головного и спинного мозга. Эксперименты показали критическую роль трех генов: ZIC2, SOX11 и ZNF521. Отключение ZIC2 и SOX11 приводило к тому, что нервная пластинка оставалась открытой, а подавление ZNF521 вызывало множественные дефекты закрытия ткани. Эти гены оказались главными регуляторами, управляющими целыми сетями молекулярных процессов.

Новая платформа позволяет проводить масштабные генетические скрининги в разы быстрее и дешевле прежних аналогов. Такой инструментарий дает возможность детально изучить причины врожденных дефектов, таких как анэнцефалия, и найти потенциальные мишени для терапии, которые ранее оставались скрытыми из-за технических сложностей работы с человеческими тканями.