Ako mladý muž v bezsennej noci objavil zázračný postup, ktorý sa mohol uzdraviť
Nová technika zvaná CRISPR dokáže vyliečiť takmer všetky zdedené genetické choroby. Je to revolučný, ak nie zázračný postup. A veľmi skoro by sa dal široko využívať.
Nová forma úpravy DNA, ktorá je menej náchylná na chyby, môže podľa The Wire opraviť oveľa nebezpečnejšie genetické mutácie ako dnes dostupná technológia.
Článok začína portrétom vedca: v lete 2017 mal Andrew Anzalone obavy. Rok sa chýlil ku koncu, rovnako ako jeho doktorát z Kolumbijskej univerzity. Jednej prebdenej noci ho začal prenasledovať nápad.
Genetická úprava CRISPR bola so všetkou presnosťou rezania DNA vždy dobrá pri krájaní. Ale ak chcete vymeniť chybný gén za zdravý, veci sa komplikujú.
Okrem programovania časti sprievodcu RNA, ktorá má nariadiť rezanie CRISPR, musíte dodať kópiu takto vytvorenej novej DNA a potom dúfať, že ju automatický opravný prístroj bunky nainštaluje správne. Čo samozrejme nie je tento prípad. Anzalone napadlo, či existuje spôsob, ako spojiť tieto dva kroky tak, aby jedna molekula povedala CRISPR-u, aké úpravy je potrebné vykonať a kde urobiť zmeny. Inšpirovaný sa ponáhľal do svojho bytu v Chelsea a pracoval celú noc.
Príbeh Sofie, dieťaťa, ktoré potrebuje liečbu v zahraničí
Nové príznaky spojené s Covid-19
Učiteľka UMF „Carol Davila“ ponížila a urazila svojich študentov v online kurzoch
Klaus Iohannis: Opatrenia prijaté vládou prinášajú výsledky
Čo robia Rumuni s peniazmi, ktoré zostali vo vreckách
Zdravotné sestry vyslané kancelárkou starostu na pomoc lekárom záchrannej služby odišli, keď sa dozvedeli, čo majú robiť
Ďalší lekár z Craiovy zomrel na Covid-19
Málo zákazníkov v obchodoch na trhoch
Prevádzka DIICOT nevídaného rozsahu
O niekoľko mesiacov neskôr si táto myšlienka našla miesto v laboratóriu Davida Liu, chemika z Broad Institute, ktorý nedávno vyvinul sériu chirurgicky prispôsobených systémov CRISPR s názvom „basic editors“. Anzalone sa k laboratóriu pripojila v roku 2018 a spolu začali budovať fantáziu mladého doktoranda a po mnohých neúspešných pokusoch objavili niečo ešte silnejšie: systém, ktorý Liuho laboratórium nazvalo „prvá úprava“, mohol po prvýkrát vykonať takmer akúkoľvek zmenu. „Ak je Crispr-Cas9 ako nožnice a základné editory ako ceruzky, títo prví editori sú ako textové procesory,“ povedal Liu novinárom v r. -tlačová konferencia.
Tento objav má silný potenciál zmeniť spôsob, akým upravujeme bunky, a zmení naše životy.
Prečo je to však také dôležité? Pretože vďaka takej presnej kontrole nad genetickým kódom mohla prvá úprava podľa výpočtov Liu opraviť asi 89% mutácií, ktoré spôsobujú dedičné genetické choroby. Jeho laboratórium, ktoré pracuje v ľudských bunkových kultúrach, už použilo primárne úpravy na opravu genetických chýb, ktoré spôsobujú kosáčikovité choroby, cystickú fibrózu a Tay-Sachsovu chorobu. Toto sú iba tri z viac ako 175 možných úprav, ktoré skupina zverejnila vo vedeckom článku publikovanom v časopise Nature. Tento objav má silný potenciál zmeniť spôsob, akým upravujeme bunky, a zmení náš život, “uviedol Gaétan Burgio, genetik z Austrálskej národnej univerzity, ohromený škálou zmien, ktoré môže tento postup urobiť, vrátane pridania až 44 Písmená a vymazania DNA do 80. „Celkovo je v tomto článku pozoruhodná efektivita a všestrannosť úprav.“
Classic Crispr, najbežnejšie používaný editačný nástroj v súčasnosti, je zložený z dvoch častí: enzýmu krájajúceho DNA nazývaného Cas9 a zložky v sprievodcovi RNA, ktorá hovorí „cut here, but not here.“ Ostatné enzýmy môže byť nariadené zrušiť gén alebo vrátiť späť trochu DNA, aby ste vymenili jedno písmeno za druhé.
Prvý editor Anzalone je trochu iný. Jeho enzým je v skutočnosti tvorený dvoma zlúčenými zlúčeninami: molekulou, ktorá sa chová ako skalpel, v kombinácii s niečím, čo sa nazýva reverzná transkriptáza, ktorá premieňa RNA na DNA. Jeho sprievodca RNA je trochu odlišný: nielenže nájde DNA, ktorú je potrebné opraviť, ale prinesie aj kópiu úprav, ktoré je potrebné vykonať. Keď lokalizuje cieľovú DNA, urobí malý rez a začne pridávať opravenú sekvenciu DNA písmeno po písmene, ako kladivá písacieho stroja. Výsledkom sú dve nadbytočné chlopne DNA - pôvodná a upravená. DNA bunky potom zasahuje do odstránenia originálu a natrvalo nainštaluje požadovanú úpravu. Táto technika ponúka väčšiu flexibilitu pri úprave DNA, ale teóriu je potrebné ešte vyskúšať.
Podľa jednotlivcov ako Burgio je najväčším problémom to, že títo hlavní vydavatelia sú molekulárne obrovskí. Sú také veľké, že sa nezbaľujú správne do vírusov, ktoré vedci používajú ako prostriedky na úpravu buniek. Tieto kolosy mohli dokonca upchať mikroinjekčné ihly, čo sťažilo dodanie myším alebo ľudským embryám. Vďaka tomu je metóda menej praktická ako súčasná technika. To však nebráni tomu, aby Liu pokračovala v práci na projekte. V septembri založil Prime Medicine s cieľom vyvinúť liečbu genetických chorôb. Bude to však trvať roky, kým sa môžu začať prvé experimenty na ľuďoch.
Anzalone stále žasne nad tým, ako rýchlo sa môže všetko vo svete Crispr vyvinúť, od jednoduchej zvedavosti až po funkčný molekulárny stroj. „Teraz môžete robiť veci, ktoré sa donedávna zdali nemožné,“ hovorí.