211service.com
Genomoví inženýři provedli více než 13 000 úprav CRISPR v jediné buňce
Wolfgang Kumm | AP obrázky
Od svého vynálezu umožňuje CRISPR vědcům zavádět změny DNA na konkrétních místech v genomu. Tyto přesné změny se často provádějí jedna po druhé.
Možná ne na dlouho. Tým z Harvardské univerzity tvrdí, že pomocí této techniky provedl 13 200 genetických změn v jediné buňce, což je rekord pro technologii úpravy genů.
Skupina vedená genovým technologem Georgem Churchem chce přepsat genomy v mnohem větším měřítku, než bylo v současnosti možné, což by podle ní mohlo nakonec vést k radikálnímu přepracování druhů – dokonce i lidí.
Velké úpravy genů tohoto druhu byly vyzkoušeny již dříve. V roce 2017 australský tým vedený Paulem Thomasem okořenil chromozom Y myší pomocí úprav a uspěl při odstřelování jeho existence . Tato strategie je považována za potenciální léčbu Downova syndromu, genetické poruchy způsobené extra chromozomem.
Aby vytvořili nový rekord v editaci genů, členové týmu Oscar Castanon a Cory Smith zamířili CRISPR na typ sekvence DNA nazývaný LINE-1, záhadný opakující se prvek nalezený posetý lidským genomem. Odhaduje se, že tyto genetické prvky, které jsou schopny se samy kopírovat, tvoří asi 17 % našeho genomu.
Protože CRISPR rozřízne dvojitou šroubovici, příliš mnoho úprav najednou zabije buňku. Toto nebezpečí omezovalo minulé pokusy o rozsáhlé úpravy. Geoff Faulkner z University of Queensland v Austrálii říká, že v roce 2016 zkusil vyřadit prvky LINE u 500 myších embryí v naději, že zjistí, zda to ovlivní chování myší. Ale žádná taková myš nepřežila, aby se rozmnožila.
Aby se tomuto problému vyhnul, Harvardský tým místo toho upravil variaci CRISPR nazvanou základní editor, který se vyhýbá řezání DNA a místo toho nahrazuje jedno genetické písmeno jiným – řekněme přeměnou C na T.
Podle jejich papír , zveřejněném v březnu na předtiskové webové stránce BioRxiv, byl tým schopen provést více než 13 000 změn najednou v některých buňkách, aniž by je zničil.
Našli způsob, jak provést experiment, aniž by způsobili velkou nestabilitu celého genomu, říká Faulkner.
Ostatní vědci byli ohromeni méně a řekli, že tato práce není krokem umožňujícím rozsáhlé úpravy genomu, jak se inzeruje. Gaetan Burgio z Australské národní univerzity označil myšlenku, že tato technika povede k radikální redesignu druhů, za přehnanou.
Church však vidí rozsáhlé úpravy jako způsob, jak vyčistit genomy odstraněním genetického odpadu, který obsahují. V roce 2015 například lab zapnul všech 62 kopií retroviru, který se skrývá v genomech prasat. Takové viry se mohou reaktivovat, takže vytvoření prasat bez nich je bezpečnostním krokem k transplantaci orgánů z prasete na člověka.
Společnost eGenesis, která se vynořila z laboratoře, již vytváří prasata s mnoha úpravami, aby jejich orgány mohly být tolerovány příjemci lidských transplantací.
Church říká, že jeho konečným cílem je vytvořit zásoby lidských orgánů nebo tkání, jejichž genomy jsou revidovány tak, aby byly imunní vůči všem virům. Tento proces, nazývaný překódování, by podle týmu zahrnoval asi 9 811 přesných genetických modifikací. Church říká, že laboratoř zahájila proces překódování zásob jeho vlastních buněk v laboratoři. Ty mají být bezpečné… a univerzální kmenové buňky, říká.