211service.com
Som et tegn på genredigeringsvanvidd, redigering av oppstartspitch uten CRISPR
Daniel Savage
Genredigeringssystemet CRISPR er det hotteste faget i biologi på grunn av teknikkens evne til å endre DNA-bokstaver og potensielt kurere genetisk sykdom.
Så hva kan være bedre? Hva med en måte å redigere gener uten CRISPR i det hele tatt.
En oppstart kalt Homologimedisiner sier det har en måte å gjøre det på. Selskapet Bedford, Massachusetts, har samlet inn imponerende 127 millioner dollar for å behandle genetiske sykdommer ved å bruke virus som det hevder er i stand til effektivt å reparere menneskelige gener, helt på egen hånd.
Hvis påstanden er sann, kan Homology ha truffet den sikreste og enkleste måten å endre gener i menneskekroppen på – en som ikke krever å kutte opp en persons DNA-tråder, slik CRISPR gjør.
Å ha noe bedre enn CRISPR ville ha stor effekt. Men Homologys vitenskapelige resultater er ennå ikke allment akseptert. Faktisk fortalte flere forskere MIT Technology Review at de mener påstandene sannsynligvis er feil.
Det som er overraskende er at dette selskapet samlet inn så mye penger på noe som antas å være usant i det vitenskapelige miljøet, sier David Russell, en forsker ved University of Washington i Seattle. Jeg tror det bare er en genredigeringsvanvidd.
Akkurat nå kan det å finne bedre måter å endre en persons gener for å eliminere sykdom være medisinens viktigste søken – og en av dens mest lukrative. Onsdag godkjente U.S. Food and Drug Administration det de kalte den første genterapien i USA, en behandling fra Novartis som bruker genmodifiserte immunceller for å behandle leukemi. Narkotika som det kan til slutt generere milliarder i salg.
Stor påstand
Tradisjonelle genterapimetoder kan bare legge til gener, ofte tilfeldig, ved å bruke et virus for å få dem inn i cellene. Genredigering refererer derimot til kraftige nye teknologier som også nøyaktig sletter eller reviderer DNA-bokstaver. Det kalles noen ganger genterapi 2.0.
Så langt er CRISPR det mest allsidige genredigeringssystemet som er kjent. For å redigere et genom, er det avhengig av en nuklease – et proteinenzym som skjærer gjennom DNA-dobbelthelixen. Den skaden setter i gang nødreparasjoner inne i en celle som forskere kan bruke for å endre bokstaver i DNA-koden.
Homologys slående påstand er at den har en måte å få redigering til uten å legge til en nuklease, og derfor uten å bryte DNA-tråden. Tenk på operasjon uten skalpell eller skredder uten saks.
Det høres umulig ut, men faktisk var Russell den første som demonstrerte fenomenet i 1998. Hvis en DNA-tråd levert av et virus samsvarer nært med et gitt gen (denne likheten kalles homologi) kan den noen ganger bytte inn for det når en celle deler seg. Dermed kan en DNA-mutasjon erstattes med en korrekt sekvens, eller redigeres.
Problemet er at slike virusdrevne reparasjoner skjer svært sjelden og gjennom en tilfeldig prosess som fortsatt er dårlig forstått. I noen celletyper blir bare én av 1000 celler noensinne redigert. Det er ikke nok til å tenke på å behandle de fleste sykdommer – så virusredigering ble aldri bredt tatt i bruk av medikamentutviklere.
Nå sier Homology at den har funnet en måte å gjøre det mye bedre på. I mai kl årsmøte for gen- og celleterapieksperter , sa forskere fra laboratoriet til selskapets vitenskapelige grunnlegger, Saswati Chatterjee fra City of Hope National Medical Center, i Duarte, California, at de hadde funnet virus som kan redigere så mange som 50 prosent av cellene i et reagensrør med et gen som får dem til å gløde.
Den hellige gral skulle alltid gjøre genredigering med en enkel viral vektor og ingen nuklease, sier Russell. Det er ingen kutting av DNA, minimal toksisitet og ingen problemer med levering. Hvis du treffer 50 prosent, ville det vært den beste genredigeringsteknikken noensinne.
Men Russell sier at han føler seg sikker på at resultatet er for godt til å være sant. Flere andre forskere sa at de også er skeptiske. Mange av oss i salen var ikke overbevist om at det de hevdet ble støttet av dataene de presenterte, sier Matthew Porteus, en genredigeringsspesialist ved Stanford University som deltok på foredraget og som jobber med CRISPR.
Nye virus
Selskapet startet etter at Chatterjee bestemte seg for å begynne å utvinne benmargsprøver for spor av virus, kalt AAV, som brukes i konvensjonell genterapi.
Nye virustyper er verdifulle i seg selv fordi hver type kan hjelpe forskere å infisere spesifikke organer, som hjernen eller leveren. Et voksende utvalg av nye virus er en grunn til at genterapi har blitt stadig mer effektiv, slik at gener kan legges til visse celler, men ikke andre. Chatterjee fant 17 nye virustyper og innleverte patenter på dem.
Det er et av disse eksperimentene du sparker deg selv og sier «Hvorfor tenkte jeg ikke på det?» sier Fyodor Urnov, assisterende direktør ved Altius Institute for Biomedical Sciences, i Seattle.
Men Chatterjee kom med en ytterligere påstand som fikk investorene til å sikle. Hun sier at virusene hennes også viste seg å være genredaktører i store ligaer. Det antente begynnelsen av selskapet, sier Homologys administrerende direktør, bioteknologisjef Arthur Tzianabos.
Hvis redigering effektivt kan utføres med bare et virus, vil det kombinere kraften til CRISPR med enkelheten til godt forstått genterapimetoder. Dette ville være enkeltinjeksjoner for å gjøre genkorreksjon i kroppen; det ville vært et stort sprang, sier Tzianabos. Vi tror det er lettere å utvikle, mindre komplisert og mer presist.
Investorer som gikk glipp av CRISPR var spesielt opptatt av å komme med på handlingen. Investorene bak Homology Medicines inkluderer 5AM Ventures og ARCH Venture Partners, begge kjente risikokapitalgrupper. Innsats ved MIT Technology Review å nå partnere ved de to fondene var ikke vellykket.
Stephen Elledge, en Harvard University-spesialist på DNA-reparasjon, ble ansatt av Homology for å være en vitenskapelig rådgiver og er enig i at det er åpne spørsmål. Det er ikke klart hva de har funnet som gjør det bedre; de kan få inn mer DNA, eller det kan være noe med viruset. Det er ikke alt klart, sier han. Men jeg har sett noen data og jeg syntes det var imponerende.'
Homology utfører fortsatt laboratorieforskning for å bekrefte og utvide resultatene, sier Tzianabos. Det er alltid skepsis når det er noe nytt, og dette er veldig nytt. Jeg innser at dette er ganske tidlig teknologi som kommer ut av et akademisk laboratorium. Det er vår jobb å industrialisere denne prosessen, sier han.
Chatterjee sier på sin side at laboratoriets detaljerte data, som hun har sendt inn for publisering, snart bør slå ned tvilerne. 'Det er ikke grunnlag for å si at funnene våre er umulige,' sier hun.
Andre oppstartsselskaper driver også med virusredigering, selv om de ikke hevder at de kan gjøre det nesten så effektivt. Russell driver et selskap som heter Universelle celler som prøver å lage tilpassede forsyninger av celler for transplantasjoner. Og LogicBio , som har samlet inn rundt 50 millioner dollar, ønsker å bruke virusredigering for å behandle barn med arvelig leversykdom.
Tzianabos sier at Homology Medicines til slutt ønsker å bruke sitt virale redigeringstriks for å behandle sigdcelleanemi, en blodtilstand forårsaket av en liten genetisk feil og som også er et mål for CRISPR-forskere som Porteus.
Porteus sier at han foreløpig holder seg til CRISPR. Det er hardt nok arbeid å gjøre det uten å bekymre seg for en bedre musefelle, sier han. Det skal noe helt spesielt til for å forbedre CRISPR.