В начале октября 2025 года Центр национальных онкологических исследований (CNIO) представил научному сообществу революционный ресурс — «человеческий репарома». Этот всеобъемлющий каталог, опубликованный в престижном журнале Science, детально картирует влияние каждого из примерно 20 000 человеческих генов на процесс репарации двунитевых разрывов ДНК. Открытие обещает открыть новые горизонты в персонализированной терапии рака и совершенствовании технологий генной инженерии, предоставляя беспрецедентные возможности для понимания и управления геномной стабильностью.
Суть «репаромы человека» заключается в создании подробной карты, показывающей, как каждый ген влияет на «шрамы», остающиеся в ДНК после восстановления повреждений. Исследователи CNIO провели масштабную работу, последовательно инактивируя каждый ген в отдельных популяциях клеток, что привело к созданию около 20 000 уникальных клеточных линий. Затем в этих модифицированных клетках были индуцированы двунитевые разрывы ДНК с помощью технологии CRISPR-Cas9. Процесс восстановления повреждений оставил уникальные мутационные «отпечатки» на ДНК, которые были тщательно каталогизированы и проанализированы с использованием передовых вычислительных методов. Результатом стал беспрецедентный генетический атлас исходов репарации, получивший название REPAIRome. Этот портал теперь доступен для исследователей по всему миру, открывая путь к более глубокому пониманию клеточных процессов.
Понимание механизмов репарации ДНК имеет фундаментальное значение для поддержания целостности генома и предотвращения развития заболеваний, в первую очередь рака. Дефекты в системах репарации ДНК являются одной из ключевых причин возникновения и прогрессирования онкологических заболеваний. Нарушение целостности ДНК может приводить к мутациям, хромосомной нестабильности и, как следствие, к злокачественной трансформации клеток. Именно поэтому терапевтические стратегии, направленные на использование или ингибирование этих путей репарации, становятся все более важным инструментом в арсенале онкологов, позволяя более эффективно бороться с опухолями.
Технология CRISPR-Cas9, использованная в данном исследовании для индукции разрывов ДНК, сама по себе является мощным инструментом, революционизировавшим генную инженерию. Она позволяет с высокой точностью вносить изменения в геном, открывая возможности для коррекции генетических дефектов и разработки новых методов лечения. Однако, несмотря на значительные успехи, исследования продолжаются с целью повышения предсказуемости и безопасности генного редактирования, минимизации нежелательных побочных эффектов. «Репарома человека» предоставляет ценные данные для достижения этой цели, позволяя лучше понять, как различные генетические вариации влияют на процессы репарации, что критически важно для разработки более точных и безопасных генных терапий.
Созданный атлас REPAIRome является мощным ресурсом для научного сообщества. Он позволяет исследователям глубже изучать пути репарации ДНК, выявлять связь между генетическими изменениями и специфическими типами рака, а также понимать влияние таких факторов, как гипоксия, на точность репарации. Эксперты отмечают, что понимание молекулярной «хореографии» процессов репарации необходимо как для фундаментальной науки, так и для клинических приложений. Идентификация измененных ландшафтов репарации, связанных с отсутствием или дисфункцией генов, открывает путь к разработке стратегий прецизионной онкологии, позволяющих избирательно воздействовать на пути репарации опухолевых клеток, преодолевая резистентность и улучшая исходы лечения пациентов. Кроме того, детальная карта генетического ландшафта репарации способствует совершенствованию протоколов редактирования генов, минимизации нецелевых эффектов и достижению точной генетической коррекции. Исследователи также отмечают, что понимание влияния таких факторов, как гипоксия, на точность репарации, является важным направлением.
Проект был поддержан различными испанскими и европейскими государственными структурами, включая Министерство науки, инноваций и университетов, Испанское агентство по исследованиям (AEI), Европейский фонд регионального развития, а также видными частными фондами. «Репарома человека» представляет собой не просто каталог, а платформу для исследований, которая обещает ускорить разработку новых, более эффективных и безопасных методов лечения рака и генной терапии, открывая новую эру в понимании и управлении геномной стабильностью.