Harvard, MIT Gumawa ng Kontrobersyal na CRISPR Gene Editing Tool Mas Mahusay
Talaan ng mga Nilalaman:
- Mga Siyentipiko Solve a Problem Problem
- Maliit na Enzyme Epektibo sa Pag-edit ng Gene
- Ang CRISPR ay nakaharap din sa iba pang mga hamon bago ito magamit nang malawak upang gamutin ang mga sakit ng tao.
Ang mga kamakailang paglago sa pag-edit ng DNA ay may posibilidad na gamutin ang mas malawak na hanay ng mga sakit ng tao kaysa kailanman. Ngunit kailangan pa rin ng mga siyentipiko na malutas ang problema sa paggawa ng mga pagbabagong iyon sa lahat ng mga selula ng katawan na nangangailangan nito.
Ngayon, isang pangkat ng mga mananaliksik mula sa Broad Institute sa Harvard University at ang Massachusetts Institute of Technology (MIT) ay nakilala ang isang mas maliit na enzyme na magpapadali sa paghahatid ng gene editing machinery nang direkta sa mga cell sa loob ng katawan.
advertisementAdvertisementAng pagputol ng gilid na sistema ng pag-edit ng genome - na kilala bilang CRISPR - ay ginagamit na upang gumawa ng tumpak na mga pagbabago sa DNA ng mga hayop sa laboratoryo.
Inaasahan ng mga mananaliksik na sa huli ay ma-target ang mga sakit ng tao sa pamamaraan. Sa pamamagitan ng pag-disable o pagbago ng mga gene sa mga selula ng tao, ang mga siyentipiko ay maaaring makapagtrato sa mga sakit mula sa cystic fibrosis hanggang sa sakit sa puso at diyabetis.
Sa kaso ng ilang sakit, maaaring kunin ng mga siyentipiko ang stem cells mula sa dugo at baguhin ang mga ito gamit ang CRISPR. Ibabalik nila ang mga nabagong selula sa katawan ng pasyente.
AdvertisementGayunpaman, para sa iba pang mga sakit, kailangan ng mga siyentipiko na gumamit ng isang may kapansanan na virus upang maihatid ang buong sistema ng CRISPR sa mga cell. Ang paketeng ito ay dapat magsama ng bacterial enzyme - na kilala bilang Cas9 - na gumagawa ng pagbawas sa DNA at isang piraso ng RNA na gagabay sa enzyme sa tamang lokasyon.
Single Injection Puwede Permanenteng Lower Cholesterol, Panganib sa Atake ng Puso »
AdvertisementAdvertisementMga Siyentipiko Solve a Problem Problem
Isa sa mga pinaka-maaasahang mga sasakyan sa paghahatid, o vectors, para sa paghahatid ng CRISPR sa Ang mga tao ay ang adeno-associated virus (AAV). Ang vector na ito ay hindi kilala upang maging sanhi ng sakit ng tao at naaprubahan na sa Europa para magamit sa mga klinikal na pagsubok.
Gayunpaman, ang AAV ay may limitadong kapasidad ng kargamento. Ginagawa nitong mahirap i-package ang lahat ng mga piraso na kinakailangan para sa pag-edit ng genome.
Ang isang solusyon ay upang makahanap ng isang vector na maaaring magdala ng higit pa. Ngunit ang AAV ay may isang napatunayan na rekord ng track. Sa halip, ang mga mananaliksik mula sa Malawak na Institusyon ay naglalagay ng kanilang mga pasyalan sa paghahanap ng isang mas maliit na Cas9 enzyme, isa na mas angkop sa loob ng AAV.
Ito ay nagsasangkot ng pag-aayos sa pamamagitan ng 600 o kaya Cas9 enzymes mula sa iba't ibang strains ng bakterya. Ang mga mananaliksik ay nagpapaikli ng listahan na ito sa anim na potensyal na kandidato.
"Sa kabutihang-palad, ang isa sa mga mas maliit na protina ng Cas9 ay naging angkop para sa pagpapaunlad ng pamamaraan na inilarawan sa papel na ito," sabi ni Eugene Koonin, isang senior investigator na may National Center for Biotechnology Information at isang contributing author sa study, sa isang pahayag.
AdvertisementAdvertisementAng Cas9 enzyme na iniharap sa papel, na inilathala ngayon sa Nature, ay mula sa bakterya Staphylococcus aureus, na maaaring maging sanhi ng impeksyon sa staph sa mga tao.Ito ay 25 porsiyento na mas maliit kaysa sa kasalukuyang ginagamit sa CRISPR, na mula sa Streptococcus pyogenes.
Mga Siyentipiko Maaari Ngayon Mag-edit ng Human Genome, Isang Sulat sa isang Oras »
Maliit na Enzyme Epektibo sa Pag-edit ng Gene
Gamit ang problema sa pag-solve nalutas, tinukoy ng mga mananaliksik upang masuri kung ang mas maliit na Cas9 enzyme ay nagtrabaho pati na rin ang kasalukuyang bersyon.
AdvertisementTiningnan nila ang bilang ng mga hindi nilalayong pagbawas, o mga pagkakamali, na ginawa ng Cas9 sa iba pang mga lugar ng DNA. Sa bagay na ito, ang mas maliit na Cas9 ay tumpak lamang ng enzyme mula sa S. pyogenes.
Ang bagong Cas9 ay nagbibigay ng isang plantsa upang … tulungan kaming lumikha ng mas mahusay na mga modelo ng sakit, kilalanin ang mga mekanismo, at bumuo ng mga bagong paggamot. Feng Zhang, Massachusetts Institute of TechnologySusunod, ang mga mananaliksik ay naglagay ng mas maliit na Cas9 upang magtrabaho sa isang potensyal na paggamot para sa sakit sa puso. Inilalathala ng mga mananaliksik ang sistema ng paghahatid ng AAV - na may mas maliit na Cas9 sa paghatak - sa mga livers ng mga daga.
AdvertisementAdvertisementAng target para sa Cas9 ay isang gene na tinatawag na PCSK9 na nauugnay sa mataas na kolesterol at sakit sa puso. Sa sandaling naihatid, ginawa ng Cas9 ang mga pagbawas sa gene na iyon, na epektibong hindi pinapagana ito.
Isang linggo pagkatapos ng paggamot, ang mga antas ng kolesterol sa mga daga ay bumaba. Ang mga epekto ay tumagal nang hanggang isang buwan.
Ang teknolohiyang ito ay isang mahabang paraan mula sa pagpapagamot ng sakit sa mga tao. Tulad ng ibang mga promising na pamamaraan sa pag-edit ng gene, malamang na makaranas ang CRISPR ng mga pag-setbacks sa kahabaan ng paraan.
AdvertisementNgunit ang tagumpay ng mga mananaliksik ay nagdaragdag sa mga tool na magagamit para sa pag-edit ng mga genes ng mga tao.
AdvertisementAdvertisement Genomics versus Genetics: Kumuha ng Mas Malapit na Pagtingin»Ang CRISPR ay nakaharap din sa iba pang mga hamon bago ito magamit nang malawak upang gamutin ang mga sakit ng tao.
Ang isa ay ang kaligtasan nito. Ang CRISPR ay mas mabilis at mas madaling gamitin kaysa sa iba pang mga pamamaraan ng pag-edit ng gene. Ngunit iyon ay hindi nangangahulugan na ito ay mas tumpak. Maaaring mangyari ang mga off-target na pagbawas sa DNA kapag ang pagkakasunud-sunod ay katulad ngunit hindi magkapareho sa gabay na RNA. Maaaring magkaroon ito ng hindi kanais-nais - at potensyal na nakamamatay - mga kahihinatnan sa kalusugan.
Ang tumpak na likas na katangian ng gene-editing na pamamaraan ay nagtataas din ng mga etikal na katanungan. Ang pamamaraan ay maaaring magamit upang gamutin ang sakit, ngunit maaari rin itong gamitin upang mapahusay ang mga katangian tulad ng katalinuhan o pisikal na hitsura sa tinatawag na "mga sanggol na taga-disenyo. "
Ang ilan sa mga pagbabagong ito ay maaaring gawin sa mga tao na germline - tamud, itlog, at mga embryo - upang maipasa ito sa mga susunod na henerasyon.
Naiisip ko mismo na hindi lang kami sapat na matalino … upang kumportable sa mga kahihinatnan ng pagbabago ng pagmamana, kahit sa isang indibidwal.Dr. David Baltimore, California Institute of Technology
Bilang tugon sa pananakot na ito, isang pangkat ng mga biologist - kabilang ang imbentor ng diskarte ng CRISPR - ay humingi ng isang buong mundo na pagbabawal sa paggamit ng pamamaraan na ito sa mga tao sa anumang paraan na maaaring maipasa sa mga anak.Ang moratorium ay magbibigay sa mga siyentipiko, etiko, at pampublikong oras upang pag-aralan ang potensyal na epekto ng pamamaraang ito.
Mga Sanggol sa Pagdidisenyo Maaaring Mag-right sa Palibot ng Sulok»
