Новый генетический скрининг на органоидах выявил три ключевых гена развития нервной системы
Исследователи из Гарвардского университета разработали метод, который позволяет одновременно изучать работу отдельных генов во всём объёме выращенной человеческой ткани. Технология объединяет редактирование генома CRISPR и органоиды — трёхмерные модели мини-органов, созданные из человеческих стволовых клеток.
Ранее при попытке отключить определённый ген в органоидах только часть клеток получала модификацию, что создавало «мозаику» и мешало понять влияние гена на всю ткань. Новая технология позволяет подавлять работу отдельных генов сразу во всех клетках органоида. Для этого учёные изменили процесс подготовки CRISPR-инструментов и оптимизировали доставку генетических конструкций с помощью вирусных носителей.
Чтобы проверить метод, исследователи выбрали 77 генов и создали на их основе органоиды нервной ткани. Особое внимание уделили формированию нервной трубки — структуры, из которой в эмбрионе развиваются головной и спинной мозг. Нарушение этого этапа может привести к тяжёлым врождённым дефектам, например анэнцефалии.
Анализ показал, что подавление трёх генов — ZIC2, SOX11 и ZNF521 — вызывает выраженные нарушения. В органоидах с выключенными ZIC2 и SOX11 нервная пластинка оставалась полностью открытой, а при снижении активности ZNF521 наблюдались множественные участки неправильного закрытия.
Дополнительное исследование показало, что эти гены регулируют не отдельные процессы, а целые группы других генов, участвующих в развитии нервной системы. Как сообщается в журнале eLife, новая платформа значительно сокращает время и стоимость масштабных генетических экспериментов на человеческих тканях.
По словам авторов, такой подход может помочь находить молекулярные причины врождённых нарушений развития и выявлять потенциальные мишени для будущих методов лечения. Работа опубликована в eLife в июле 2026 года.
