CRISPR-genredigering tar nok et stort skritt fremover, rettet mot RNA
Siden det først ble demonstrert i 2007, genredigeringsverktøyet CRISPR/Cas9 har blitt brukt til å redigere DNA i et forsøk på å lage organismer som tørkeresistente avlinger og sykdomsresistente storfe. I november ble teknologien til og med tatt i bruk i et forsøk på å behandle en mann med en alvorlig arvelig sykdom.
Nå har et team av forskere fra Salk Institute identifisert en ny familie av CRISPR-enzymer som retter seg mot RNA i stedet for DNA, og brukte verktøyet til å adressere proteinubalanse i celler isolert fra en person som lider av demens.
Anbefalte videoer
"RNA 'meldinger' er nøkkelformidlere av mange biologiske prosesser," Patrick Hsu, en biologistipendiat fra Salk som ledet studien, fortalte Digital Trends. "De er det dynamiske motstykket til relativt statiske DNA-sekvenser. I mange sykdommer er disse RNA-meldingene ute av balanse, så evnen til å målrette dem direkte og modulere dem på en robust og spesifikk måte vil være et flott supplement til DNA-redigering."
Hsu fortsatte, "Målet vårt var å utforske det naturlige mangfoldet av CRISPR-systemer gjennom hele mikrobielle liv for å finne et RNA-målrettet enzym som ville være svært robust og spesifikt i menneskelige celler."
I slekt
- CRISPR-genredigering kan bidra til å stoppe et vanlig fjærfevirus i sporene
- Å tamme avlinger tar vanligvis århundrer. CRISPR gjorde det nettopp på to år
Hsu innrømmet at suksessraten for et prosjekt med et så bredt omfang var "generelt ganske lav", og at noen få tilleggskrav gjorde innsatsen deres enda mer kompleks. For det første var de fast bestemt på å finne en liten CRISPR-variant som kunne levere RNA viralt til deler av hjernen - en funksjon utilgjengelig for verktøy som Cas9. Og verktøyet måtte være mer fleksibelt og effektivt enn dagens gullstandard RNA-målrettingsteknologi.
For å finne ønsket verktøy opprettet Hsu og kollegene først et beregningsprogram som kjemmet bakterielle DNA-databaser, for mønstrene for repeterende DNA som signaliserer et CRISPR-system, og identifiserte en familie av RNA-målrettede enzymer som de kalte Cas13d. De spesifiserte deretter søket sitt i Cas13d-familien etter den versjonen som er mest relevant for bruk i menneskeceller og landet på en tarmbakterie kalt Ruminococcus flavefaciens XPD3002, eller CasRx.
Forskerne konstruerte CasRx for å fungere i menneskelige celler og adressere en form for demens kalt nevrodegenerativ lidelse FTD. For å gjøre det pakket de verktøyet inn i et virus og leverte det til nevroner som ble dyrket fra stamceller fra en FTD-pasient. I en studie publisert denne uken i tidsskriftet Cell, viste CasRx 80 prosent effektivitet i rebalansering av tau-proteiner, som er involvert i varianter av demens, inkludert Alzheimers sykdom.
"Dette verktøyet vil være veldig nyttig for å studere RNA-biologi på kort sikt og forhåpentligvis for behandling av RNA-relaterte sykdommer i fremtiden," sa Hsu. "Genredigering fører til endringer i en genomsekvens gjennom DNA-kutt og effektene er permanente i en redigert celle... RNA-målretting med CasRx kan brukes til å generere forbigående eller graderte endringer uten å indusere DNA-skade, for eksempel for å gjenopprette RNA-nivåer til et sunt stat."
Redaktørenes anbefalinger
- Ikke slipp kostholdet ditt ennå, men forskere har oppdaget hvordan CRISPR kan forbrenne fett
- CRISPR-Cas9-genredigering kan en dag "slå av" HIV-virus i kroppen
- CRISPR stopper dødelig genetisk sykdom hos hunder, kan snart gjøre det samme hos mennesker
Oppgrader livsstilen dinDigitale trender hjelper leserne å følge med på den fartsfylte teknologiverdenen med alle de siste nyhetene, morsomme produktanmeldelser, innsiktsfulle redaksjoner og unike sniktitter.
