Mitmesugust

Uus tehnika leiab CRISPR-i geeniredigeerimise sihtmärgivälised mõjud

Uus tehnika leiab CRISPR-i geeniredigeerimise sihtmärgivälised mõjud

Meditsiiniteadlased usuvad, et nad on leidnud tehnika, mis võimaldab arstidel ja teadlastel tuvastada CRISPR / Cas9 tehtud spetsiifiliste geenitöötluste mõju sihtmärkidele, mis võib kiirendada uute geeniteraapiate väljatöötamist peamiste haiguste korral.

Tuvastatud võimalik soovimatu CRISPR-i geenitoimingute leidmise viis

CRISPR / Cas9 on uskumatult võimas geenide redigeerimise tööriist, mis on võrreldav kääride komplektiga, mis suudab välja lõigata DNA ahela konkreetsed lõigud ja asendada see eelprogrammeeritud muudatustega. Tehnika abil on võimalik ravida igasuguseid tuntud ja tundmatuid vaevusi, kuid laborist meditsiiniliste uuringute poole liikumine on olnud aeglane.

SEOTUD: ALGAB ESIMENE INIMESE KATSE, MIS KASUTAB CRISPR GENE-EDITINGIT

Seda peamiselt seetõttu, et kuigi CRISPR on täpne, pole see siiski täiuslik. Arvestades kääride paari ja palusin lõigata umbes 1 ruuttollise paberitüki nurgast ruut ja seda saate tavaliselt teha, kuid nagu igaüks, kes on kunagi pidanud kingitust pakkima, võib teile öelda, lõigates täpselt kus sa tahad raiuda, pole alati lihtne.

Probleem on selles, et DNA väljalõikamise ja asendamise tagajärjed on palju kohutavamad kui kingituse pakkimine esteetiliselt meeldival viisil. Kui te pakkimispaberis sirgjoont ei lõika, pole see veel maailma lõpp. Tehke raku DNA-s soovimatuid muudatusi ja võite ka ravida haiguse, mida lootsite ravida, kuid nüüd võite olla loonud veel ühe, mis muutub sümptomaatiliseks paljude aastate jooksul ja mis võib olla palju surmavam.

Pole teada, mida võib tahtmatu muudatus teha, eriti kui te ei tea, kus või isegi kui see toimus.

Selle kaalutluse tõttu on tahtmatult muudetud alade kindlakstegemine ülioluline, et need alad saaksid võimaluse korral taastada, ja kui ei, siis saavad teadlased oma tehnikat kohandada, et järgmises lahtris rikkuv redigeerimine kõrvaldada või kui kõik muu ebaõnnestub, nad saavad proovida teist lähenemist.

Siiani pole olnud ohutut ja tõhusat viisi teada, kus need piirkonnad võivad asuda, kuid Gladstone'i instituudi ja uuendusliku genoomika instituudi (IGI) teadlased koos ravimihiiu AstraZeneca teadlastega teatavad, et on leidnud viis CRISPR / Cas9 soovimatute muudatuste jälgimiseks.

Eelmisel nädalal ajakirjas avaldatud uues uuringus Teadus, näitasid teadlased, kuidas leida need CRISPR / Cas9 protsessi käigus DNA-s tekitatud soovimatud sihtmärgivälised mõjud, otsides raku poolt kahjustatud DNA-sektsioonide parandamiseks saadetud kiirreageerijaid.

Rakus, sarnaselt linna hädaabiteenistuste dispetšerile, on mitu reageerijat, keda nad saavad antud olukorrast sõltuvalt välja saata, ja ühte tüüpi reageerijate olemasolu sündmuskohal annab teile mõista, mis hädaolukord on.

"Kui CRISPR teeb lõigu, siis DNA puruneb," ütles PhD Beeke Wienert, doktorikraad Brad R. Conklini laboris Gladstone'is, kes alustas tööd Jacob E. Corn'i IGI labori koosseisus. "Niisiis, rakk rakendab ellujäämiseks genoomi konkreetsesse kohta palju erinevaid DNA parandustegureid, et fikseerida murd ja ühendada lõigatud otsad uuesti kokku.

"Me arvasime, et kui suudaksime leida nende DNA parandustegurite asukohad, võiksime tuvastada saidid, mille CRISPR on kärpinud."

Kiirabi leidmine

Kuigi probleemile on intuitiivne lahendus, pidid teadlased seda katsetama, et näha, kas see töötab.

Parim viis selleks oli vaadata kogu DNA parandustegurite profiili, mis võivad reageerida üleskutsele kahjustatud DNA parandamiseks, ja leida see, kes kõige tõenäolisemalt sellisele kõnele kiiresti reageerib. Seejärel suutsid nad tuvastada otsitava parandusteguri MRE11, kes oli alati üks esimesi tegureid, mis nende muudatustele reageeris. Kõigist esimestest reageerijatest, kellega võite kokku puutuda, tuletõrje, politsei jne, leiate kõik nad kõikvõimalikes hädaolukordades, mis täidavad erinevaid funktsioone; alati, kui näete, et esimesena saabub parameedik, teate, et on meditsiiniline hädaolukord.

Tahtmatult kahjustatud DNA järjestuste korral on MRE11 defibrillaatoriga meditsiini raku versioon. MRE11 abil suutsid teadlased välja töötada tehnika, mida nad kutsuvad DISCOVER-Seq, mis suudab leida kogu DNA ahela pikkuse ja otsida kohti, kus MRE11 leiti.

"Inimese genoom on äärmiselt suur - kui printiksite kogu DNA järjestuse, siis jõuaksite sama kõrge romaanini kui 16-korruseline hoone," selgitab Gladstone'i vanemteadur ja meditsiinidirektor Bruce R. Conklin IGI. "Kui me tahame CRISPR-iga DNA-d lõigata, siis justkui prooviksime selle romaani konkreetselt lehelt eemaldada ühe konkreetse sõna."

"Võite mõelda DNA parandusteguritele kui erinevat tüüpi järjehoidjatele, mis on raamatusse lisatud," lisas ta. "Kuigi mõned võivad järjehoidjatesse lisada terve peatüki, on MRE11 järjehoidja, mis uurib täpset tähte, kui on muudetud."

Mitteinvasiivne otsing on tunduvalt ohutum kui alternatiivid

DISCOVER-Seq ei ole esimene katse leida sihtmärgiväliseid geenitoiminguid. Teiste meetodite probleem on aga see, et neil on potentsiaalselt negatiivsed tagajärjed. Katse leida tahtmatuid muutusi võib tappa raku, mille DNA-d proovite parandada. Samuti on praktiline kaalutlus, et kõik need meetodid viiakse läbi kultiveeritud rakkudega laboris, välistades nende kasutamise patsiendist saadud tüvirakkudes.

"Kuna meie meetod tugineb kärgede tuvastamisel raku looduslikule parandusprotsessile, on see osutunud palju vähem invasiivseks ja palju usaldusväärsemaks," ütleb Jacob E. Corn, Ph.D., endine Innovatiivse Genoomika Instituudi liige, kuid kes nüüd juhib ETH Zürichis labori.

"Saime oma uut DISCOVER-Seq meetodit testida indutseeritud pluripotentsetes tüvirakkudes, patsiendirakkudes ja hiirtes ning meie leiud näitavad, et seda meetodit võiks potentsiaalselt kasutada igas süsteemis, mitte ainult laboris."


Vaata videot: CRISPR Gene Editing: Using CRISPR-Cas9 with the Out of the Blue CRISPR Kit (Mai 2021).