AlphaFold3-basiertes Kontaktmodell ermöglicht präzise DNA-Basenbearbeitung

Forscher haben eine neue Methode zur präzisen DNA-Basenbearbeitung entwickelt, die AlphaFold3-basiertes Kontaktmodell integriert, so eine in Nature veröffentlichte Studie. Der Ansatz ermöglicht eine genauere Zielsteuerung von Einzelnukleotidveränderungen im Genom, was die Gentherapie und genetische Forschung verbessern könnte.

Die Technik betrifft Wissenschaftler und Kliniker, die an Genom-Editierung arbeiten, insbesondere solche, die Baseneditoren zur Korrektur krankheitsverursachender Mutationen einsetzen. Durch zuverlässigere Vorhersagen von Protein-DNA-Interaktionen reduziert die Methode Off-Target-Edits und macht Behandlungen sicherer und effektiver.

Dies ist wichtig, weil aktuelle Baseneditoren unbeabsichtigt nicht-zielgerichtete DNA-Stellen verändern können, was ihr therapeutisches Potenzial einschränkt. Der neue Modellierungsansatz verbessert die Präzision und könnte die Entwicklung von Gentherapien für genetische Störungen beschleunigen.

Die am 12. Februar 2025 veröffentlichte Studie umfasste Forscher mehrerer Institutionen. Sie nutzten AlphaFold3, um die Struktur von Baseneditor-Proteinen zu modellieren, die an DNA gebunden sind, und sagten Kontaktpunkte voraus, die die Editiergenauigkeit bestimmen. Die Methode erreichte eine Erfolgsrate von 90% bei der Zielsteuerung spezifischer Basen in menschlichen Zellen, verglichen mit 70% bei konventionellem Design.

Frühere Arbeiten zur Basenbearbeitung, die erstmals 2016 berichtet wurden, standen vor Herausforderungen mit Off-Target-Effekten. Dieser neue Modellierungsschritt baut auf AlphaFolds Proteinstrukturvorhersagen auf, die 2024 den Nobelpreis für Chemie gewannen.

Die nächsten Schritte umfassen Tests der Methode in Tiermodellen und schließlich in klinischen Studien am Menschen. Die Forscher planen auch, den Ansatz für andere Genom-Editierungswerkzeuge wie Prime Editoren anzupassen, um seine Anwendungen zu erweitern.