211service.com
Genomingeniører gjorde mer enn 13 000 CRISPR-redigeringer i en enkelt celle
Wolfgang Kumm | AP-bilder
Siden oppfinnelsen har CRISPR latt forskere introdusere DNA-endringer på spesifikke steder i et genom. Ofte gjøres disse nøyaktige endringene én om gangen.
Kanskje ikke så lenge til. Et team ved Harvard University sier at de har brukt teknikken til å gjøre 13 200 genetiske endringer i en enkelt celle, en rekord for genredigeringsteknologien.
Gruppen, ledet av genteknolog George Church, ønsker å omskrive genomer i en langt større skala enn det som nå har vært mulig, noe den sier til slutt kan føre til radikal redesign av arter – til og med mennesker.
Storskala genredigering av denne typen har vært prøvd før. I 2017 pepret et australsk team ledet av Paul Thomas Y-kromosomet til mus med redigeringer og lyktes i å sprenge den ut av eksistens . Denne strategien blir sett på som en potensiell behandling for Downs syndrom, en genetisk lidelse forårsaket av et ekstra kromosom.
For å sette den nye genredigeringsrekorden, siktet teammedlemmene Oscar Castanon og Cory Smith CRISPR mot en type DNA-sekvens kalt en LINE-1, et mystisk repeterende element funnet strødd over det menneskelige genomet. Disse genetiske elementene, som er i stand til å kopiere seg selv, anslås å utgjøre omtrent 17 % av genomet vårt.
Fordi CRISPR kutter opp den doble helixen, vil for mange redigeringer på en gang drepe en celle. Denne faren har begrenset tidligere forsøk på storskala redigering. Geoff Faulkner, ved University of Queensland i Australia, sier at han i 2016 prøvde å slå ut LINE-elementer i 500 museembryoer, i håp om å se om dette ville påvirke museatferd. Men ingen slike mus overlevde for å formere seg.
For å unngå det problemet, tilpasset Harvard-teamet i stedet en variant av CRISPR kalt en base-editor som unngår å kutte DNA og i stedet erstatter en genetisk bokstav med en annen - for eksempel gjør en C til en T.
I følge deres papir , publisert i mars til preprint-nettstedet BioRxiv, var teamet i stand til å gjøre over 13 000 endringer samtidig i noen celler uten å ødelegge dem.
De fant en måte å gjøre eksperimentet på uten å forårsake grov ustabilitet i hele genomet, sier Faulkner.
Andre forskere var mindre imponert og sa at arbeidet ikke er det muliggjørende trinnet for storskala genomredigering det er annonsert for å være. Gaetan Burgio, fra Australian National University, kalte ideen om at teknikken vil føre til en radikal redesign av arter for overdrevet.
Church ser imidlertid på storskala redigering som en måte å rydde opp i genomer ved å fjerne det genetiske søppelet de inneholder. I 2015, for eksempel laboratoriet zappet alle 62 kopier av et retrovirus som lurer inne i genomene til griser. Slike virus kan reaktiveres, så å lage griser uten dem er et sikkerhetstrinn mot gris-til-menneske organtransplantasjoner.
Et selskap spunnet ut av laboratoriet, eGenesis , lager allerede griser med mange redigeringer slik at organene deres kan tolereres av menneskelige transplanterte mottakere.
Church sier at hans endelige mål er å skape forsyninger av menneskelige organer eller vev hvis genom er revidert slik at de er immune mot alle virus. Den prosessen, kalt omkoding, ville innebære omtrent 9.811 nøyaktige genetiske modifikasjoner, ifølge teamet. Church sier at laboratoriet har startet prosessen med å omkode forsyninger av hans egne celler i laboratoriet. Disse er ment å være trygge ... og universelle stamceller, sier han.