Crispr gen-editing tech diposisikan untuk perkara besar pada 2018 - tetapi adakah itu cukup?

Genome Editing with CRISPR-Cas9 (Julai 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Penyelidik sudah melihat ke hadapan untuk teknologi penyuntingan 2.0 gen

Oleh Heather Hamilton, penyumbang penulis

Hampir lima tahun yang lalu, Crispr-Cas9 menjadi tajuk utama dengan keupayaannya untuk menyunting gen - mencari, mengeluarkan, dan juga menggantikan bahan genetik. Teknologi ini telah membimbing penyelidik ke arah ubat baru, makanan, cara terapi, bahan kimia, dan bahan-bahan dan kini dalam ujian klinikal untuk rawatan pelbagai penyakit genetik.

Daripada mencegah kehilangan pendengaran untuk menyingkirkan ALS pada tikus dan juga permulaan percubaan manusia, 2018 adalah tahun untuk Crispr. Ujian akan bermula tahun depan untuk terapi yang menggabungkan Crispr editing gen dan terapi sel stem yang merawat beta thalassemia, gangguan darah. Ketua Pegawai Eksekutif Samarth Kulkarni juga memberitahu Gizmodo bahawa mereka merancang untuk memfailkan permohonan untuk menjalankan percubaan serupa untuk penyakit sel sabit. "Pada tahun 2018, manusia pertama akan diserang dengan Crispr di klinik, " kata Kulkarni. "Dan kami akan menjadi yang pertama melakukannya."

Dan sementara banyak di ufuk untuk Crispr, laporan Wired itu agak tidak dapat diandalkan kerana ia tidak boleh mengikat ke mana-mana tempat dalam genom dan kadang-kadang memotong di tempat yang salah - oleh itu keperluan untuk teknologi pengeditan gen yang lebih maju. Crispr sememangnya revolusioner, tetapi di mana ia jatuh pendek?

Salah satu ciri yang paling dikenali oleh Crispr adalah keupayaannya untuk memotong dua helai DNA. Sudah tentu, ini memberi risiko kerana kemungkinan sel-sel membuat kesilapan ketika memperbaiki kecederaan. Untuk membuat proses ini lebih selamat, para penyelidik telah berusaha untuk mengubah mutasi enzim Cas9 untuk mengikat DNA tetapi tidak memotongnya. "Kemudian protein yang lain seperti yang mengaktifkan ekspresi gen - boleh digabungkan dengan Cas9 yang dilumpuhkan, membiarkan mereka menukar gen dan mematikan (kadang kala dengan isyarat cahaya atau kimia) tanpa mengubah urutan DNA, " tulis Wired.

Penyelidik di Harvard dan Institut Luas sedang berusaha menyunting pasangan asas individu satu demi satu, yang memerlukan reka bentuk enzim baru yang mampu menukarkan secara kimia pasangan AT nucleotide ke dalam pasangan GC. David Liu, yang mana makmalnya bertanggungjawab untuk penyelidikan, percaya bahawa pertukaran itu boleh membaiki hampir separuh daripada 32, 000 mutasi mata patogenik manusia yang diketahui.

Wired menjelaskan bahawa tugas Crispr adalah untuk mencari DNA musuh dan menghancurkannya, yang boleh menjadikannya berbahaya dalam aplikasi klinikal. Sekiranya ia berada dalam sel untuk jangka masa yang panjang, kemungkinan besar ia akan meningkat dan ia akan menjadi sasaran. Untuk memerangi ini, para penyelidik berusaha untuk menjadikan Crispr lebih terkawal. Mereka telah menemui 21 keluarga protein anti-Crispr yang semulajadi, yang mematikan pemotong gen. Namun, saintis tidak faham bagaimana kerja yang paling tetapi bekerja untuk mengetahui betapa tepatnya mereka boleh membuat toggles yang boleh diprogramkan melalui keluarga protein.

DNA masih merupakan misteri kepada para penyelidik, terutamanya kerana ia berkaitan dengan penyakit manusia. Feng Zhang, yang bersama-sama menemui Crispr, memimpin penyelidikan mengenai enzim Cas yang menyasarkan RNA (berbanding dengan DNA). RNA memberikan arahan untuk membina semula protein, memegang lebih banyak maklumat tentang alasan genetik penyakit tertentu, dan perjalanan, yang membuatnya hebat untuk merawat masalah jangka pendek. Sekarang, sistem Zhang, yang dipanggil Pembaikan, berfungsi hanya untuk satu penukaran nukleotida, tetapi mereka sedang berusaha mengenal pasti bagaimana melakukan yang lain, 11 secara keseluruhan.

Beberapa enzim Cas lain telah ditemui dalam perjalanan penyelidikan, dengan lebih cenderung untuk datang. Penyelidik berharap bahawa ini akan membawa ke generasi kedua keupayaan pengeditan gen yang lebih baik - dan kemudian ketiga dan keempat.

Sumber: Fierce Biotech, Futurity, Gizmodo, Berwayar
Sumber Imej: Pixabay