Автор: 
CRISPR-Cas — это технология редактирования генов, которая активно применяется в молекулярной биологии и биомедицине. Чаще всего этот метод нацелен на работу с ДНК клеток. Однако в 2020 году учёные обнаружили другой тип CRISPR-Cas, который ориентирован на РНК — одну из трёх основных макромолекул, содержащихся в клетках всех живых организмов.
Недавно группа исследователей из Нью-Йоркского центра генома создала свёрточную нейронную сеть TIGER (от англ. Targeted Inhibition of Gene Expression via guide RNA design), которая поможет оценить эффективность применения технологии CRISPR-Cas в работе с РНК. TIGER должна уменьшить количество ошибок при изменении уровня активности генов в клетках и помочь подобрать оптимальный вариант применения CRISPR-Cas для эффективного изменения РНК без воздействия на другие гены. С подробностями этого исследования можно ознакомиться в научном журнале Nature Biotechnology.
До появления TIGER использование технологии CRISPR-Cas могло приводить к изменению не только в РНК определённого гена, с которым работали учёные, но также и в других аналогичных модификациях матричной РНК. Это затрудняло изучение функций генов, а также препятствовало созданию терапий, нормализующих работу конкретного гена. Поэтому учёные разработали нейросетевой алгоритм, помогающий подбирать структуры РНК так, чтобы вероятность случайных изменений других генов была минимальна. Кроме того, TIGER прогнозирует, как изменения в структуре РНК повлияют на активность целевого гена.
Учёные планируют использовать TIGER для изучения функций клеток и создания новых методов лечения заболеваний, связанных с аномальным уровнем активности конкретных генов. То есть с помощью нейросети можно будет редактировать любую генетическую мутацию и лечить заболевание, которое она вызывает. К таким заболеваниям относятся определённые виды рака, синдром Дауна, некоторые формы шизофрении, а также наследственное нервное расстройство — болезнь Шарко-Мари-Тута (ШМТ), при которой у человека постепенно атрофируются мышцы конечностей. Кроме того, TIGER может помочь в создании новых способов борьбы с вирусными инфекциями, так как РНК также является основным генетическим материалом вирусов, включая коронавирус SARS-CoV-2 и грипп.
