
Редакторы оснований ДНК — перспективный инструмент для генной терапии вирусных инфекций человека
Журнал: Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2025;43(3):4-8.
DOI: 10.17116/molgen2025430314
Прочитано: 1134 раза
Резюме
Одним из громких достижений в области геномного редактирования стало применение редакторов оснований ДНК. Данный подход заключается в точечном редактировании азотистых оснований в ДНК живых клеток. Поскольку подобный способ редактирования не подразумевает внесение двуцепочечных разрывов, как например, широко распространенный метод CRISPR-Cas, то редакторы оснований являются многообещающим инструментом в генной терапии путем временного изменения оснований РНК или постоянного изменения оснований ДНК. Последние достижения в области специфичности, эффективности, точности и доставки редакторов оснований открывают новые терапевтические возможности для этих технологий. Можно предположить, что коррекция однонуклеотидных мутаций станет одним из направлений прецизионной медицины будущего.
Ключевые слова
- обзор
- редактор оснований цитозина
- редактор оснований аденина
- генная терапия
- вирусные инфекции
Дата поступления: 03.03.2025
Дата принятия в печать: 26.05.2025
Дата публикации: 02.10.2025
- Cradick TJ, Ambrosini G, Iseli C, Bucher P, McCaffrey AP. ZFN-Site searches genomes for zinc finger nuclease target sites and off-target sites. BMC Bioinformatics. 2011;12:152. https://doi.org/10.1186/1471-2105-12-152
- Mushtaq M, Bhat JA, Mir ZA, Sakina A, Ali S, Singh AK, et al. CRISPR/Cas approach: A new way of looking at plant-abiotic interactions. J Plant Physiol. 2018;225:156-162. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2018.04.001
- Sakovina L, Vokhtantsev I, Vorobyeva M, Vorobyev P, Novopashina D. Improving Stability and Specificity of CRISPR/Cas9 System by Selective Modification of Guide RNAs with 2′-fluoro and Locked Nucleic Acid Nucleotides. Int. J. Mol. Sci. 2022;23(21):13460. https://doi.org/10.3390/ijms232113460
- Jeong YK, Lee S, Hwang GH, Hong SA, Park SE, Kim JS, et al. Adenine base editor engineering reduces editing of bystander cytosines. Nat Biotechnol. 2021;39(11):1426-1433. https://doi.org/10.1038/s41587-021-00943-2
- Brezgin S, Kostyusheva A, Kostyushev D, Chulanov V. Dead Cas Systems: Types, Principles, and Applications. Int J Mol Sci. 2019;20(23):6041. https://doi.org/10.3390/ijms20236041
- Bigelyte G, Duchovska B, Zedaveinyte R, Sasnauskas G, Sinkunas T, Dalgediene I, et al. Innate programmable DNA binding by CRISPR-Cas12m effectors enable efficient base editing. Nucleic Acids Res. 2024;52(6):3234-3248. https://doi.org/10.1093/nar/gkae016
- Wu WY, Mohanraju P, Liao C, Adiego-Pérez B, Creutzburg SCA, Makarova KS, et al. The miniature CRISPR-Cas12m effector binds DNA to block transcription. Mol Cell. 2022;82(23):4487-4502.e7. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2022.11.003
- Komor AC, Kim YB, Packer MS, Zuris JA, Liu DR. Programmable editing of a target base in genomic DNA without double-stranded DNA cleavage. Nature. 2016;533(7603):420-424. https://doi.org/10.1038/nature17946
- Schormann N, Ricciardi R, Chattopadhyay D. Uracil-DNA glycosylases-structural and functional perspectives on an essential family of DNA repair enzymes. Protein Sci. 2014;23(12):1667-85. https://doi.org/10.1002/pro.2554
- Carrington B, Weinstein RN, Sood R. BE4max and AncBE4max Are Efficient in Germline Conversion of C:G to T:A Base Pairs in Zebrafish. Cells. 2020;9(7):1690. https://doi.org/10.3390/cells9071690
- Neugebauer ME, Hsu A, Arbab M, Krasnow NA, McElroy AN, Pandey S, et al. Evolution of an adenine base editor into a small, efficient cytosine base editor with low off-target activity. Nat Biotechnol. 2023;41(5):673-685. https://doi.org/10.1038/s41587-022-01533-6
- Keegan LP, Hajji K, O’Connell MA. Adenosine Deaminase Acting on RNA (ADAR) Enzymes: A Journey from Weird to Wondrous. Acc Chem Res. 2023;56(22):3165-3174. https://doi.org/10.1021/acs.accounts.3c00433
- Soma A, Kubota A, Tomoe D, Ikeuchi Y, Kawamura F, Arimoto H, et al. yaaJ, the tRNA-Specific Adenosine Deaminase, Is Dispensable in Bacillus subtilis. Genes (Basel). 2023;14(8):1515. https://doi.org/10.3390/genes14081515
- Ranzau BL, Rallapalli KL, Evanoff M, Paesani F, Komor AC. The Wild-Type tRNA Adenosine Deaminase Enzyme TadA Is Capable of Sequence-Specific DNA Base Editing. Chembiochem. 2023;24(16):e202200788. https://doi.org/10.1002/cbic.202200788
- Kim J, Malashkevich V, Roday S, Lisbin M, Schramm VL, Almo SC. Structural and kinetic characterization of Escherichia coli TadA, the wobble-specific tRNA deaminase. Biochemistry. 2006;45(20):6407-16. https://doi.org/10.1021/bi0522394
- Shi K, Carpenter MA, Banerjee S, Shaban NM, Kurahashi K, Salamango DJ, et al. Structural basis for targeted DNA cytosine deamination and mutagenesis by APOBEC3A and APOBEC3B. Nat Struct Mol Biol. 2017;24(2):131-139. https://doi.org/10.1038/nsmb.3344
- Gaudelli NM, Komor AC, Rees HA, Packer MS, Badran AH, Bryson DI, Liu DR. Programmable base editing of A•T to G•C in genomic DNA without DNA cleavage. Nature. 2017;551(7681):464-471. https://doi.org/10.1038/nature24644
- Zhang X, Zhu B, Chen L, Xie L, Yu W, Wang Y, et al. Dual base editor catalyzes both cytosine and adenine base conversions in human cells. Nature Biotechnology. 2020;38(7):856-860. https://doi.org/10.1038/s41587-020-0527-y
- Wang JH, Gessler DJ, Zhan W, Gallagher TL, Gao G. Adeno-associated virus as a delivery vector for gene therapy of human diseases. Sig Transduct Target Ther. 2024;9(1):78. https://doi.org/10.1038/s41392-024-01780-w
- Poorolajal J, Hooshmand E, Mahjub H, Esmailnasab N, Jenabi E. Survival rate of AIDS disease and mortality in HIV-infected patients: a meta-analysis. Public Health. 2016;139:3-12. https://doi.org/10.1016/j.puhe.2016.05.004
- Xiao T, Cai Y, Chen B. HIV-1 Entry and Membrane Fusion Inhibitors. Viruses. 2021;13(5):735. https://doi.org/10.3390/v13050735
- DiGiusto DL, Cannon PM, Holmes MC, Li L, Rao A, Wang J, et al. Preclinical development and qualification of ZFN-mediated CCR5 disruption in human hematopoietic stem/progenitor cells. Mol Ther Methods Clin Dev. 2016;3:16067. https://doi.org/10.1038/mtm.2016.67
- Khamaikawin W, Saisawang C, Tassaneetrithep B, Bhukhai K, Phanthong P, Borwornpinyo S, et al. CRISPR/Cas9 genome editing of CCR5 combined with C46 HIV-1 fusion inhibitor for cellular resistant to R5 and X4 tropic HIV-1. Sci Rep. 2024;14(1):10852. https://doi.org/10.1038/s41598-024-61626-x
- Liu Y, Binda CS, Berkhout B, Das AT. CRISPR-Cas attack of HIV-1 proviral DNA can cause unintended deletion of surrounding cellular DNA. J Virol. 2023;97(12):e0133423. https://doi.org/10.1128/jvi.01334-23
- Knipping F, Newby GA, Eide CR, McElroy AN, Nielsen SC, Smith K, et al. Disruption of HIV-1 co-receptors CCR5 and CXCR4 in primary human T cells and hematopoietic stem and progenitor cells using base editing. Mol Ther. 2022;30(1):130-144. https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2021.10.026
- Revill PA, Chisari FV, Block JM, Dandri M, Gehring AJ, Guo H, et al. A global scientific strategy to cure hepatitis B. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2019;4(7):545-558. https://doi.org/10.1016/S2468-1253(19)30119-0
- Wei L, Ploss A. Mechanism of Hepatitis B Virus cccDNA Formation. Viruses. 2021;13(8):1463. https://doi.org/10.3390/v13081463
- Xia Y, Liang TJ. Development of Direct-acting Antiviral and Host-targeting Agents for Treatment of Hepatitis B Virus Infection. Gastroenterology. 2019;156(2):311-324. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2018.07.057
- Smekalova EM, Martinez MG, Combe E, Kumar A, Dejene S, Leboeuf D, et al. Cytosine base editing inhibits hepatitis B virus replication and reduces HBsAg expression in vitro and in vivo. Mol Ther Nucleic Acids. 2023;35(1):102112. https://doi.org/10.1016/j.omtn.2023.102112
Рекомендуем статьи по данной теме:
Наследственная атрофия зрительных нервов Лебера.Вестник офтальмологии. 2026;142(4):105-111
Значение протеолитических систем в диагностике и прогнозе течения нейродегенеративных заболеваний, связанных с нарушением структуры деградации белков.Лабораторная служба. 2026;15(2):31-36
Прерывистая нормобарическая гипокситерапия в лечении сердечно-сосудистых заболеваний: современные возможности и перспективы.Профилактическая медицина. 2026;29(5):27-31
Причины и возможности терапии пациентов с синдромом такоцубо при длительном наблюдении.Профилактическая медицина. 2026;29(5):14-19
Современные методы лечения и реабилитации посткоммоционного синдрома.Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2026;126(1):26-30
Новости молекулярной биологии: дайджест научных публикаций. Выпуск 2.Лабораторная служба. 2025;14(4):5-7
Сравнение эффективности и безопасности ингаляционных анестетиков севофлурана и десфлурана при некардиологических операциях у взрослых пациентов. Описательный обзор метаанализов.Анестезиология и реаниматология. 2025;(6):99-106
Первый опыт применения генно-инженерного препарата беремаген геперпавек для лечения врожденного дистрофического буллезного эпидермолиза в Российской Федерации.Клиническая дерматология и венерология. 2025;24(6):822-827
Гиперчувствительный пневмонит. (Клинические рекомендации, краткая версия).Респираторная медицина. 2025;1(4):6-18
Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ 2024). Клинические рекомендации (краткая версия).Респираторная медицина. 2025;1(2):5-16

