Harvard, MIT Napravio kontroverznu CRISPR alat za uređivanje gena više moćni

Nedavni napredak u uređivanju DNK ima potencijal za liječenje šireg raspona ljudskih bolesti nego ikad prije. No, znanstvenici još uvijek trebaju riješiti problem stvaranja tih promjena u svim stanicama tijela koje im trebaju.

Sada skupina istraživača iz Širokog instituta na Sveučilištu Harvard i Massachusetts Institute of Technology (MIT) identificirali su manji enzim koji će olakšati isporuku strojeva za uređivanje gena izravno u stanice unutar tijela.

Istraživači se nadaju da će metodom ciljati ljudske bolesti. Onemogućavanjem ili promjenom gena u ljudskim stanicama, znanstvenici bi mogli jednog dana moći liječiti bolesti koje variraju od cistične fibroze do bolesti srca i dijabetesa.

Oglas

Za druge bolesti, znanstvenici trebaju koristiti virus s invaliditetom kako bi isporučili cijeli CRISPR sustav u stanice. Ovaj paket mora sadržavati bakterijski enzim - poznat kao Cas9 - koji rezanja u DNA i komadi RNA koja vodi enzim na pravu lokaciju.

AdvertisementAdvertisement

Znanstvenici riješiti problem isporuke ljudi su adeno-povezani virus (AAV). Ovaj vektor ne zna da uzrokuje bolest čovjeka i već je odobren u Europi za upotrebu u kliničkim ispitivanjima.

Međutim, AAV ima ograničen kapacitet tereta. Zbog toga je teško pakirati sve dijelove potrebne za uređivanje genoma.

Jedno rješenje bilo bi pronaći vektor koji može nositi više. Ali AAV već ima dokazane rezultate. Umjesto toga, istraživači Broad Instituta postavili su svoje poglede na pronalaženje manjeg Cas9 enzima, koji će lakše stati unutar AAV-a.

To uključuje prosijavanje kroz 600 ili više Cas9 enzima iz različitih sojeva bakterija. Istraživači su ovaj popis smanjili na šest potencijalnih kandidata.

"Srećom, jedan od tih manjih Cas9 proteina pokazao se prikladnim za razvoj metodologije opisane u ovom radu", rekao je Eugene Koonin, viši istražitelj Nacionalnog centra za biotehnologijske informacije i autor koji je pridonio istraživanju, u priopćenju za medije.

AdvertisementAdvertisement

Cas9 enzim predstavljen u radu, koji je objavljen danas u prirodi, potječe od bakterija

Staphylococcus aureus, koje mogu uzrokovati infekcije staphima kod ljudi.To je 25 posto manje od onog koji se trenutno koristi s CRISPR, koji je od

Streptococcus pyogenes

. Znanstvenici sada mogu urediti ljudski genom, jedno pismo na vrijeme » Manji enzim koji je učinkovit u uređivanju gena S problemom pakiranja riješen, istraživači su počeli testirati je li radio manji Cas9 enzim trenutnu verziju. Oglas

Pogledali su broj neželjenih rezova ili pogrešaka koje je Cas9 napravio na druga područja DNA. U tom smislu, manji Cas9 bio je jednako točan kao i enzim od

S. pyogenes

Ovaj novi Cas9 pruža skele za … da nam pomognu stvoriti bolje modele bolesti, identificirati mehanizme i razviti nove tretmane. Feng Zhang, Massachusetts Institute of Technology

Zatim, istraživači su poslali manju Cas9 na potencijalni tretman za srčane bolesti. Istraživači su ubrizgali AAV sustav isporuke - s manjim Cas9 u vuču - u jetru miševa. AdvertisementAdvertisement Cilj za Cas9 bio je gen nazvan PCSK9 koji je povezan s visokim kolesterolom i srčanim bolestima. Nakon što je isporučena, Cas9 je napravio rezove tog gena, učinkovito onemogućavajući.

Tjedan nakon tretmana, razina kolesterola u miševima je pala. Ovi učinci traju do mjesec dana.

Ova tehnologija daleko je od liječenja bolesti kod ljudi. Kao i ostale obećavajuće tehnike za uređivanje gena, CRISPR će vjerojatno doživjeti neprilike na putu.

Oglas

Ali uspjeh istraživača dodaje alatima koji su dostupni za uređivanje gena ljudi.

AdvertisementAdvertisement

Genomika u odnosu na genetiku: Uzmi bliži izgled»

Jedna je njegova sigurnost. CRISPR je brži i lakši za korištenje od ostalih tehnika uređivanja gena. Ali to ne znači da je preciznije. Izvan ciljne rezove DNA može se pojaviti kada je slijed sličan, ali ne i identičan vodiču RNA. To bi moglo imati neželjene - i potencijalno smrtonosne - zdravstvene posljedice.

Precizna priroda tehnike uređivanja gena također je podigla etička pitanja. Tehnika se može koristiti za liječenje bolesti, ali se također može koristiti za poboljšanje kvalitete kao što su inteligencija ili fizički izgled u tzv. "Dizajnerskim bebama". "

Neke od tih promjena mogu biti napravljene na ljudskoj" germline "- spermi, jaja i zametaka - tako da će biti proslijeđene budućim generacijama.

Osobno mislim da nismo dovoljno pametni … da bismo se osjećali ugodno o posljedicama promjene naslijeđa, čak i kod jednog pojedinca.Dr. David Baltimore, Kalifornijski institut za tehnologiju

Kao odgovor na ovu prijetnju, skupina biologa - uključujući i izumitelja CRISPR pristupa - pozvala je na svjetsku zabranu korištenja ove tehnike kod ljudi na bilo koji način koji bi mogao biti prenesena do potomstva.