Як хлопець у безсонну ніч відкрив дивовижну процедуру, яка могла зцілити
Нова техніка під назвою CRISPR може вилікувати майже всі спадкові генетичні захворювання. Це революційна, якщо не дивна процедура. І його можна було б широко використовувати дуже скоро.
Нова, менш схильна до помилок форма редагування ДНК може виправити набагато небезпечніші генетичні мутації, ніж сьогоднішня технологія, повідомляє The Wire.
Стаття починається з портрета вченого: влітку 2017 року Ендрю Анзалоне переживав. Рік наближався до кінця, як і його докторська ступінь у Колумбійському університеті. Однієї безсонної ночі ідея почала переслідувати його.
Генетичне редагування CRISPR, з усією його точністю різання ДНК, завжди добре піддавалося секціонуванню. Але якщо ви хочете замінити дефектний ген здоровим, все ускладнюється.
На додаток до програмування частини керівництва по РНК для замовлення вирізання CRISPR, ви повинні доставити копію нової ДНК, створеної таким чином, а потім сподіватися, що машина для самовідновлення клітини встановить її правильно. Що, звичайно, не так. Анзалоне замислювався, чи є спосіб поєднати ці два етапи, щоб одна молекула розповіла CRISPR, які редагування вносити і де вносити зміни. Натхненний, він поспішив до своєї квартири в Челсі і працював цілу ніч.
Історія Софії, дитини, яка потребує лікування за кордоном
Нові симптоми, пов'язані з Covid-19
Викладач UMF "Керол Давіла" принижувала та ображала своїх учнів на онлайн-заняттях
Клаус Іоханніс: Заходи, які здійснює уряд, дають результати
Що роблять румуни з грошима, що залишилися в кишенях
Медсестри, надіслані ратушею на допомогу лікарям швидкої допомоги, пішли, коли дізнались, що робити
Ще один лікар із Крайови помер від Ковіда-19
Мало покупців у магазинах на ринках
Робота DIICOT безпрецедентного масштабу
Кілька місяців по тому ця ідея знайшла своє місце в лабораторії Девіда Лю, хіміка з Інституту Броду, який нещодавно розробив серію адаптованих до хірургії систем CRISPR, які називаються «базовими редакторами». Анзалоне приєднався до лабораторії в 2018 році, і вони разом вони почали формувати уяву молодого докторанта і після багатьох невдалих спроб виявили щось ще більш потужне: система, яку лабораторія Лю назвала "першим редагуванням", може вперше зробити майже будь-які зміни. "Якщо Crispr-Cas9 схожий на ножиці, а основні редактори - на олівці, ці перші редактори схожі на текстові процесори", - сказав Лю журналістам у -прес-конференція.
Відкриття має сильний потенціал змінити спосіб редагування клітин та змінити наше життя.
Але чому це так важливо? Оскільки, завдяки такому точному контролю над генетичним кодом, перше редагування могло, згідно з підрахунками Лю, виправити близько 89% мутацій, які викликають спадкові генетичні захворювання. Працюючи в культурах клітин людини, його лабораторія вже використовувала первинну редакцію для виправлення генетичних помилок, що викликають серповидно-клітинні захворювання, муковісцидоз та хворобу Тей-Сакса. Це лише три з понад 175 можливих редагувань, які група розкрила в науковій статті, опублікованій у журналі Nature. Це відкриття має сильний потенціал змінити спосіб редагування клітин і змінить наше життя ", - сказав Гетан Бургіо, генетик з Австралійського національного університету, вражений різноманітними змінами, які може зробити процедура, включаючи додавання до 44 ДНК-літери та видалення до 80. "Загалом ефективність та універсальність редагування, продемонстровані в цій роботі, надзвичайні".
Класичний Crispr, найпоширеніший інструмент редагування на даний момент, складається з двох частин: ферменту, що нарізає ДНК, що називається Cas9, і компонента в керівництві по РНК, в якому сказано: "вирізати тут, але не тут". можуть бути спрямовані на скасування гена або скасування лише трохи ДНК для обміну однієї букви на іншу.
Перший редактор Anzalone дещо інший. Його фермент насправді складається з двох, які зливаються: молекули, яка поводиться як скальпель, у поєднанні з чимось, що називається зворотною транскриптазою, яка перетворює РНК в ДНК. Його керівництво по РНК дещо інше: він не тільки знаходить ДНК, яку потрібно відремонтувати, але він має копію редагування, яке потрібно зробити. Знайшовши цільову ДНК, вона робить невеликий виріз і починає додавати виправлену послідовність ДНК буква за літерою, як молотки друкарської машинки. Результат - два зайвих клапті ДНК - оригінальний та відредагований. Потім ДНК клітини втручається, щоб видалити оригінал, постійно встановлюючи потрібне редагування. Ця техніка пропонує більшу гнучкість у редагуванні ДНК, але теорію все ще потрібно перевірити.
Найбільша проблема, на думку таких людей, як Бургіо, полягає в тому, що ці основні видавці величезні в молекулярному плані. Вони настільки великі, що не упаковуються належним чином у віруси, які дослідники використовують як засоби для редагування клітин. Ці колоси можуть навіть закупорювати голки для мікроін’єкцій, ускладнюючи доставку до зародків миші або людини. Це робить метод менш практичним, ніж існуюча техніка. Але це не заважає Лю продовжувати працювати над проектом. У вересні він заснував компанію Prime Medicine для розробки методів лікування генетичних захворювань. Однак пройдуть роки, перш ніж почнуться перші експерименти на людях.
Анзалон все ще вражений тим, як швидко може розвиватися все у світі Кріспр, від простої цікавості до функціональної молекулярної машини. "Зараз можна зробити те, що донедавна здавалося неможливим", - говорить він.