Как един млад мъж откри в безсънна нощ чудодейната процедура, която можеше да излекува
Нова техника, наречена CRISPR, може да излекува почти всички наследствени генетични заболявания. Това е революционна, ако не и чудотворна процедура. И той може да бъде широко използван много скоро.
Нова, по-малко податлива на грешки форма на редактиране на ДНК може да коригира много по-опасни генетични мутации от наличната днес технология, според The Wire.
Статията започва с портрет на учен: през лятото на 2017 г. Андрю Анзалоне беше разтревожен. Годината наближаваше своя край, както и докторатът му от Колумбийския университет. Една безсънна нощ една идея започна да го преследва.
Генетичното редактиране на CRISPR, с цялата си точност на рязане на ДНК, винаги е било добро при секциониране. Но ако искате да замените дефектен ген със здрав, нещата стават по-сложни.
В допълнение към програмирането на парче РНК ръководство за нареждане на CRISPR да изрежете, трябва да доставите копие на новата ДНК, създадена по този начин, и след това да се надявате, че машината за саморемонт на клетката го инсталира правилно. Което, разбира се, не е така. Anzalone се чудеше дали има начин да се комбинират тези две стъпки, така че една молекула да каже на CRISPR какви редакции да се правят и къде да се правят промените. Вдъхновен, той бърза към апартамента си в Челси и работи цяла нощ.
Историята на София, дете, което се нуждае от лечение в чужбина
Нови симптоми, свързани с Covid-19
Учителката на UMF „Карол Давила“ унижи и обиди своите ученици в онлайн часовете
Клаус Йоханис: Мерките, предприети от правителството, дават резултати
Какво правят румънците с парите, които са им останали в джобовете
Сестрите, изпратени от кметството, за да помогнат на лекарите на линейката, си тръгнаха, когато разбраха какво да правят
Друг лекар от Крайова почина от Covid-19
Малко клиенти в магазините на пазарите
Операция DIICOT с безпрецедентен мащаб
Няколко месеца по-късно идеята намери своето място в лабораторията на Дейвид Лиу, химик от Broad Institute, който наскоро разработи поредица от адаптирани към хирургията CRISPR системи, наречени „основни редактори“. Anzalone се присъедини към лабораторията през 2018 г. и те заедно те започнаха да изграждат въображението на младия докторант и след много неуспешни опити откриха нещо още по-мощно: системата, която лабораторията на Лиу нарече „първо редактиране“, може за първи път да направи почти всякакви промени - допълнения, заличавания, "Ако Crispr-Cas9 е като ножици, а основните редактори като моливи, тези първи редактори са като текстообработващи", каза Лиу пред репортери в -пресконференция.
Откритието има силния потенциал да промени начина, по който редактираме клетките и ще преобрази живота ни.
Но защо това е толкова важно? Защото, благодарение на такъв прецизен контрол върху генетичния код, първото редактиране би могло, според изчисленията на Liu, да коригира около 89% от мутациите, които причиняват наследствени генетични заболявания. Работейки в човешки клетъчни култури, неговата лаборатория вече използва първична редакция, за да поправи генетичните грешки, които причиняват сърповидно-клетъчна болест, муковисцидоза и болест на Тей-Сакс. Това са само три от над 175 възможни редакции, които групата разкри в научна статия, публикувана в списание Nature. Откритието има силния потенциал да промени начина, по който редактираме клетките и ще трансформира живота ни ", каза Гаетан Бурио, генетик от Австралийския национален университет, впечатлен от гамата от промени, които процедурата може да направи, включително добавянето на до 44 ДНК букви и изтривания до 80. "Като цяло ефективността на редактиране и гъвкавостта, демонстрирани в тази статия, са забележителни."
Classic Crispr, най-широко използваният инструмент за редактиране в момента, се състои от две части: ензим за нарязване на ДНК, наречен Cas9, и компонент в РНК ръководството, който казва „намалете тук, но не и тук“. Други ензими може да бъде насочено към отмяна на ген или отмяна само на малко ДНК за обмяна на една буква с друга.
Първият редактор на Anzalone е малко по-различен. Неговият ензим всъщност се състои от две, които се сливат: молекула, която се държи като скалпел, комбинирана с нещо, наречено обратна транскриптаза и която превръща РНК в ДНК. Ръководството му за РНК е малко по-различно: той не само намира ДНК, която трябва да бъде поправена, но носи копие от редакцията, която трябва да се направи. Когато локализира целевата ДНК, прави малък разрез и започва да добавя коригираната последователност от ДНК буква по буква, като чуковете на пишеща машина. Резултатът е две излишни ДНК клапи - оригиналът и редактираният. След това ДНК на клетката се намесва, за да премахне оригинала, като постоянно инсталира желаната редакция. Техниката предлага по-голяма гъвкавост при редактиране на ДНК, но теорията все още трябва да бъде тествана.
Според хора като Бурио най-големият проблем е, че тези главни издатели са огромни в молекулярно отношение. Те са толкова големи, че не се опаковат правилно във вирусите, които изследователите използват като превозни средства за редактиране на клетки. Тези колоси могат дори да запушат иглите за микроинжектиране, което затруднява доставянето на мишки или човешки ембриони. Това прави метода по-малко практичен от съществуващата техника. Но това не пречи на Лиу да продължи да работи по проекта. През септември той основава Prime Medicine за разработване на лечения за генетични заболявания. Минават обаче години, преди да могат да започнат първите експерименти с хора.
Anzalone все още е изумен от това колко бързо всичко в света на Crispr може да се развие, от просто любопитство до функционална молекулярна машина. „Има неща, които можете да направите сега, но доскоро изглеждаха невъзможни“, казва той.