211service.com
Genomo inžinieriai vienoje ląstelėje atliko daugiau nei 13 000 CRISPR pakeitimų
Wolfgangas Kumm | AP vaizdai
Nuo pat išradimo CRISPR leido mokslininkams įvesti DNR pokyčius konkrečiose genomo vietose. Dažnai šie tikslūs pakeitimai atliekami po vieną.
Galbūt ne ilgiau. Harvardo universiteto komanda teigia, kad panaudojo šią techniką, kad vienoje ląstelėje būtų atlikta 13 200 genetinių pakeitimų, o tai yra genų redagavimo technologijos rekordas.
Grupė, vadovaujama genų technologo George'o Churcho, nori perrašyti genomus daug didesniu mastu, nei buvo įmanoma šiuo metu, o tai, jos teigimu, galiausiai gali lemti radikalų rūšių – net žmonių – pertvarkymą.
Tokio tipo didelio masto genų redagavimas buvo išbandytas anksčiau. 2017 m. Australijos komanda, vadovaujama Paulo Thomaso, pakoregavo pelių Y chromosomą ir jam pavyko. sprogdinant jį iš egzistavimo . Ši strategija vertinama kaip galimas Dauno sindromo, genetinio sutrikimo, kurį sukelia papildomos chromosomos, gydymas.
Kad pasiektų naują genų redagavimo rekordą, komandos nariai Oscaras Castanonas ir Cory Smithas nukreipė CRISPR į DNR sekos tipą, vadinamą LINE-1, paslaptingą pasikartojantį elementą, aptiktą visame žmogaus genome. Apskaičiuota, kad šie genetiniai elementai, galintys kopijuoti save, sudaro apie 17% mūsų genomo.
Kadangi CRISPR nutraukia dvigubą spiralę, per daug redagavimo vienu metu sunaikins ląstelę. Šis pavojus apribojo ankstesnius didelio masto redagavimo bandymus. Geoffas Faulkneris iš Kvinslando universiteto Australijoje sako, kad 2016 m. bandė išmušti LINE elementus iš 500 pelių embrionų, tikėdamasis išsiaiškinti, ar tai turės įtakos pelių elgesiui. Tačiau tokios pelės neišgyveno, kad galėtų daugintis.
Kad išvengtų šios problemos, Harvardo komanda vietoj to pritaikė CRISPR variantą, vadinamą baziniu redaktoriumi, kuris vengia iškirpti DNR ir vietoj to vieną genetinę raidę pakeičia kita, tarkime, paverčia C raide T.
Pasak jų popierius , kovo mėn. paskelbtas išankstinio spausdinimo svetainėje BioRxiv, komanda sugebėjo vienu metu atlikti daugiau nei 13 000 pakeitimų kai kuriose ląstelėse jų nesunaikindama.
Jie rado būdą, kaip atlikti eksperimentą nesukeliant didelio genomo nestabilumo, sako Faulkneris.
Kiti mokslininkai buvo mažiau sužavėti, sakydami, kad darbas nėra įgalinantis žingsnis didelio masto genomo redagavimui, kaip skelbiama. Gaetanas Burgio iš Australijos nacionalinio universiteto idėją, kad ši technika paskatins radikalų rūšių pertvarkymą, pavadino perdėta.
Tačiau Bažnyčia mano, kad didelio masto redagavimas yra būdas išvalyti genomus pašalinant juose esantį genetinį šlamštą. Pavyzdžiui, 2015 m užkimštas visos 62 kiaulių genomo viduje slypinčio retroviruso kopijos. Tokie virusai gali vėl suaktyvėti, todėl kiaulių kūrimas be jų yra saugus žingsnis link organų transplantacijos iš kiaulės į žmogų.
Iš laboratorijos atsieta įmonė eGenesis jau kuria kiaules su daugybe modifikacijų, kad jų organus galėtų toleruoti transplantacijos recipientai.
Church sako, kad jo galutinis tikslas yra sukurti atsargas žmogaus organų ar audinių, kurių genomai būtų peržiūrėti, kad būtų atsparūs visiems virusams. Šis procesas, vadinamas perkodavimu, apimtų apie 9811 tikslių genetinių modifikacijų, pasak komandos. Church sako, kad laboratorija pradėjo perkoduoti jo paties ląstelių atsargas laboratorijoje. Jis sako, kad jos turi būti saugios ir universalios kamieninės ląstelės.