Пр Пасмант - Як молекулярні ножиці зробили революцію в генній інженерії
Нобелівська премія з хімії, присуджена Еммануель Шарпентьє та Дженніфер Дудна, проливає світло на безмежні можливості геномного редагування.
У середу 7 жовтня Нобелівську премію з хімії отримав жіночий дует: француженка Еммануель Шарпентьє та американка Дженніфер Дудна за опис функціонування молекулярного інструменту Crispr-Cas9. Цей приз нагороджує опис інтимного молекулярного механізму ферменту під назвою Cas9, здатного вирізати дві нитки ДНК, переплетення яких відноситься до структури подвійної спіралі, описаної в 1953 р. Френсісом Криком та Джеймсом Ватсоном, лауреатами Нобелівської премії з хімії в 1962 р. З Морісом Вілкінс.
Цей приз, безумовно, винагороджує розшифровку нової складності живих істот, але також підкреслює чудову пригоду нового інструменту, успіх якого був феноменальним з моменту публікації в 2012 році оригінальної статті, підписаної Еммануель Шарпентьє та іншими. Дженніфер Дудна у журналі Science. Система Crispr-Cas9 була прийнята в рекордні терміни у всіх лабораторіях молекулярної генетики у всьому світі. Це свідчить про надзвичайне прискорення наукових досліджень, їх промислових та комерційних наслідків (із створенням стартапів та спеціалізованих біотехнологічних компаній та тривалою битвою за права інтелектуальної власності та патентів) та їх передачі в галузі медицини. іноді гірше.
Скорочення так, і в потрібному місці
Ми зобов'язані Еммануель Шарпентьє та Дженніфер Дудна головним каменем у споруді розуміння машини Crispr-Cas9. Це варварство, яке на перший погляд може викликати марку кукурудзяних пластівців, вказує на фермент, який природним чином присутній у певних бактеріях, щоб захистити їх від вірусів, які називаються фагами. Crispr-Cas9 може відштовхувати фаги, скануючи, а потім розрізаючи їх ДНК.
Є багато ферментів, здатних розрізати ДНК. Оригінальність системи базується тут на розпізнаванні ДНК-мішені, яка залежить не від самого ферменту, а від короткого фрагмента РНК, який з ним пов’язаний: саме цей фрагмент РНК приносить фермент до ДНК ціль, яку потрібно вирізати. Розуміння цього оригінального механізму розпізнавання цілей відкрило поле можливостей у генетиці завдяки цим молекулярним ножицям. Модифікація системи Crispr-Cas9 та її застосування до клітин ссавців показали, що репертуар послідовностей ДНК, які фермент може розрізати, майже необмежений.
Від генної інженерії до геномного редагування
Саме асоціація з фрагментом РНК (так звана направляюча РНК), комплементарна мішені, забезпечує його розпізнавання: таким чином, ми можемо "запрограмувати" фермент, асоціюючи його з направляючою РНК, що відповідає бажаній послідовності. Створений таким чином інструмент революціонізує нашу здатність модифікувати геноми. Він був прийнятий менш ніж за десять років усіма лабораторіями молекулярної біології у всьому світі.
Багато модифікацій системи Crispr-Cas9 були протестовані in vitro з моменту її первинного опису. Це молекулярне налаштування дозволило ще більше розширити поле можливостей дії на геном. Наприклад, функція розщеплення ферменту була придушена в певних додатках: створена таким чином система вміщує зв'язувати ДНК у точній області, визначеній керівною РНК, для активації або придушення присутніх там генів. Crispr також може дати можливість вставити новий фрагмент ДНК у точку розрізу, додати вибрану послідовність до геному. Нові моделі та функції системи Crispr-Cas9 з'являються щомісяця з єдиною межею уяви дослідників: система Crispr-Cas9 стала швейцарським армійським ножем того, що зараз називають геномним редагуванням, за кілька років від "древнього". генна інженерія.
Набір інструментів і коробка Пандори
Розпочалась глобальна гонка наукових, агрономічних, промислових та медичних застосувань Crispr-Cas9 та його похідних для модифікації бактерій, рослин, тварин та клітин людини. У медицині існує багато клінічних випробувань з використанням цієї технології. Більшість із них не використовують Crispr-Cas9 безпосередньо на людях, а для модифікації клітин людини ex vivo, які потім вводяться пацієнтам; наприклад, для навчання імунних клітин для боротьби з раковими клітинами. Останнім часом ферменти, пов’язані з Cas9, використовуються в діагностичних тестах, спрямованих на швидке виявлення геному Sars-Cov-2. Двом американським стартапам вже дозволено продавати свої діагностичні тести Covid-19 у США.
* Професор Ерік Пасмант - керівник групи геноміки та епігенетики рідкісних пухлин в Інституті Кочін.
Отримуйте всі новини прямо у свою поштову скриньку !
З понеділка по п’ятницю щоранку отримуйте головні новини:
політика, економіка, суспільство, спорт.
Мартінун, 13.10.2020 о 10:48
За toubib34, 13.10.2020 о 09:54
@ilouis et patientia Метод Crispr-Cas9 широко використовується у Франції у багатьох лабораторіях медичної біології. (Тимчасове) обмеження стосується лише сільського господарства.
Marco29, 10.12.2020 о 21:20
@ Пацієнтія: "Оскільки такі ножиці заборонені у Франції", потрібно було б бути більш точним !
У європейському сільському господарстві, на жаль, так через наші екологічно чисті кавуни проти ГМО.
В інших сферах я не думаю, хіба що хочу змінити людські ембріони.