211service.com
Ķermeņu apbruņošana ar CRISPR, lai cīnītos pret Hantingtona slimību un ALS
UC Sandjego veselība.
Gēnu rediģēšanas rīks CRISPR ir balstīts uz dabisku aizsardzības sistēmu, kas iestrādāta baktēriju šūnās, kas atpazīst un iznīcina iebrūkošo vīrusu DNS.
Ko darīt, ja mēs varētu pievienot to pašu uzbrukuma mehānismu savām šūnām? Biotehnoloģiju jaunuzņēmums, Lokāna , cenšas to paveikt, cilvēka šūnās ievietojot CRISPR iekārtu, lai organisms spētu cīnīties ar Hantingtona slimību un amiotrofisko laterālo sklerozi, kas pazīstama arī kā Lū Geriga slimība.
Lai to izdarītu, Džīns Yeo, uzņēmuma līdzdibinātājs un šūnu un molekulārās medicīnas profesors Kalifornijas Universitātē Sandjego Medicīnas skolā, pārceļ CRISPR, lai sasniegtu citu mērķi: RNS, kurjermolekulu, kas iesaistīta pārnesē un. DNS glabātās ģenētiskās informācijas atkodēšana.
Slimībās, piemēram, ALS, Hantingtona un dažu veidu muskuļu distrofijas gadījumā, RNS uzkrājas un veido aberrantus proteīnus, kas izraisa slimības. Yeo saka, ka viņu īpaši interesē šīs slimības, jo tām nav efektīvas terapijas un tās var būt letālas. Viņš vēlas izmantot CRISPR, lai iznīcinātu toksiskās RNS un mainītu slimības postošās sekas.
Parasti CRISPR izmanto sagriešanas proteīnu, ko sauc par Cas9, kas atpazīst un sasmalcina vēlamo DNS, novēršot mutācijas gēnu. Yeo un viņa komanda modificēja Cas9, lai atstātu DNS vienu un tā vietā saistās ar problemātisko RNS un sagriež to.
Pētījumā publicēts augustā , Yeo un viņa kolēģi izmantoja CRISPR-Cas9, lai iznīcinātu kļūdainos atkārtojumus RNS sekvencēs. Pārbaudot laboratorijā, Yeo CRISPR rīks iznīcināja 95 procentus vai vairāk no šiem RNS mezgliem šūnās, kurās bija Hantingtona slimība un ALS veids.
Pētnieki arī pārbaudīja pieeju iedzimtas muskuļu distrofijas formai, ko sauc par miotonisko distrofiju. Viņi spēja likvidēt 95 procentus bojāto RNS muskuļu šūnās, kas ņemtas no pacientiem. Pēc CRISPR lietošanas reiz slimās šūnas atgādināja veselas. Yeo domā, ka šādā veidā varētu ārstēt vairāk nekā 20 ģenētiskas slimības, ko izraisa toksiskas RNS atkārtošanās.
Tomēr šo RNS nojaukšana ir tikai īslaicīga. RNS pastāvīgi atjaunojas, tāpēc tās līmenis šūnās galu galā atgriežas normālā stāvoklī pēc dažām dienām līdz nedēļai. Yeo saka, ka tas patiesībā ir ieguvums no CRISPR izmantošanas, lai mērķētu uz RNS, nevis DNS — ietekme nav ilgstoša.
Izmantojot RNS mērķauditorijas atlasi, genomam nav pastāvīgu, neatgriezenisku bojājumu, saka Yeo.
Tas ļaus zinātniekiem veikt pagaidu izmaiņas RNS un pārbaudīt ietekmi uz dzīvniekiem, pirms injicēt cilvēkiem eksperimentālu CRISPR terapiju. Yeo un citas laboratorijas izstrādā molekulas, kas varētu izslēgt šo procesu, ja kaut kas noiet greizi.
Terapija ar īslaicīgu iedarbību dažos gadījumos būtu labāka, piemēram, tādu stāvokļu gadījumā, kas nav dzīvībai bīstami, vai infekcijas slimībām, kurām būtu nepieciešama tikai īslaicīga ārstēšana. Bet, lai ārstētu ALS vai Hantingtona slimību cilvēka dzīves laikā, jums ir nepieciešams kaut kas, kas ilgs ilgāk nekā tikai dažas dienas vai nedēļu.
Tāpēc Yeo izstrādā vīrusa kapsulu, lai CRISPR iekārtu nogādātu pareizajās šūnās. Šie vīrusu piegādes maršruti ļautu Cas olbaltumvielām saglabāties cilvēka šūnās ilgāk — ideālā gadījumā gadiem ilgi, pārvēršot Cas par miniarsenālu, lai neļautu nevaldāmai RNS.
Mičels O’Konels, Ročesteras Universitātes Medicīnas centra bioķīmijas un biofizikas docents, saka, ka šī pieeja, iespējams, prasīs atkārtotu ārstēšanu gadu gaitā. Tas atšķiras no CRISPR izmantošanas DNS rediģēšanai, kas būtu vienreizēja injekcija vai procedūra.
O'Konels un citi, kas pēta CRISPR, lai mērķētu uz RNS, domā, ka šī funkcija varētu padarīt pieeju drošāku nekā DNS rediģēšana. Izmantojot CRISPR, lai rediģētu gēnus, pastāv blakusmērķa mutāciju risks — nevēlami ģenētiski griezumi, kas pacientiem var izraisīt nopietnas blakusparādības, piemēram, vēzi. Līdz šim Yeo saka, ka, īstenojot RNS, ir redzējis dažus ārpusmērķa efektus. Viņš domā, ka tas ir tāpēc, ka RNS ir specifiskāks mērķis.
To varētu paātrināt ātrāk, jo tas nav tik bīstami, saka O'Konels.
Citi pētnieki arī ir ieinteresēti izmantot CRISPR, lai sekotu RNS. Šonedēļ publicēja MIT un Hārvardas Plašā institūta pētnieks Fengs Džans papīrs iekšā Daba , kur viņš parādīja, ka citu griešanas proteīnu, kas pazīstams kā Cas13, var izmantot, lai noteiktu, sagrieztu un izsekotu RNS cilvēka šūnās. Iepriekš Džana laboratorija izmantoja CRISPR-Cas13, lai mērķētu uz RNS baktēriju šūnās.
Jaunajā pētījumā Zhang un viņa kolēģi izmantoja to pašu CRISPR rediģēšanas sistēmu, lai samazinātu RNS līmeni, ko ekspresē trīs ar vēzi saistīti gēni.