Det videnskabelige bytte mødes bag genredigeringsboomet

Genredigeringsteknologien kaldet CRISPR er sandsynligvis den hurtigst udbredende teknologi i biologiens historie.

Her er en grund til hvorfor: Hver hverdag kl. 8.00 på AddGene's kontorer i Cambridge, Massachusetts, begynder praktikanter at indlæse UPS-pakker, der indeholder det rå DNA-materiale, der er nødvendigt til genredigering, og sender det så langt væk som Zimbabwe og Kroatien.

AddGene er en nonprofitorganisation, der eksisterer for at hjælpe videnskabsmænd med at dele deres DNA-opfindelser. Tænk på det som en Amazon.com for biologiske dele. Alle kan indsende en - eller bestille en andens del for $65.

Nem adgang til genredigeringsteknologi er det, der har gjort det muligt for laboratorier overalt at komme ind i spillet. Sidste år var der mere end 1.300 videnskabelige artikler om CRISPR, og det er blevet brugt til at gøre alt fra at kurere muskelsvind hos mus til at lave supermusklede beagler.

Og husker du de kinesiske videnskabsmænd, der udløste en etisk ildstorm ved at redigere menneskelige embryoner? De fik også deres ingredienser via postordre fra AddGene.

AddGene blev startet i 2004 af en kandidatstuderende, Melina Fan, som blev træt af at forsøge at tigge og bytte for nøglematerialer, hun havde brug for. Hvorfor ikke oprette et centralt depot, som alle kan bidrage til?

Deling er noget, folk ikke taler nok om, siger Patrick Hsu, biolog ved Salk Instituttet. Det fremskyndede CRISPR-adoptionen dramatisk. På en måde viser AddGene dig, hvorfor det er værd at kæmpe om. Det er i alles hænder og ændrer alt.

Det er helt sikkert, at der udspiller sig en grim patentkamp om, hvem der kontrollerer de kommercielle rettigheder til CRISPR. Men det påvirker ikke deling mellem laboratorier, da patenter ikke direkte begrænser, hvad grundlæggende videnskabsmænd kan gøre.

Hurtigere deling er en del af en åben videnskabsbevægelse, der ændrer biologien. I stedet for at holde resultaterne skjult i et år og vente på et stort Natur papir, er biologer begyndt at følge ledelsen af ​​fysikere, som er lægger papirer på pre-print-servere så alle kan se og give feedback.

Sådan fungerer det: DNA-sproget er en kode, men det er fysisk. Den består af strenge af kemiske baser mærket A, G, C og T. For at sende den sender AddGene hætteglas med E coli bakterier med de værdifulde stykker DNA splejset til minikromosomer, kendt som plasmider.

Der er omkring 45.000 plasmider at vælge imellem. Vil du få en muses hjerneceller til at reagere på lys? Det er plasmid nummer 20298, deponeret af Karl Deisseroth, den berømte medopfinder af optogenetik hos Stanford. Skal du slukke for hvert gen i en frugtflue, et efter et? Det er nummer 64750.

Bag CRISPR-dillen ligger postrummet hos AddGene, som sender DNA ud til mere end 250 laboratorier om dagen.

Det hyppigst bestilte DNA af al koden er at lave Cas9, det redigeringsprotein, der bruges i CRISPR. Siden 2013 er ingredienserne til CRISPR blevet sendt ud mere end 60.000 gange, siger Joanne Kamens, AddGenes administrerende direktør. Når først et laboratorium har bakterier, der huser genet, kan det lave mere. Det er en vedvarende ressource.

Hsu, som i øjeblikket er ved at oprette sit laboratorium i Californien, havde lige bestilt 10 plasmider den dag, jeg talte med ham. Han indtastede sit navn og telefonnummer og trykkede på køb. AddGene gjorde sådanne udvekslinger nemmere ved at indføje cookie-cutter juridiske aftaler. For forskningscentre som Salk, der melder sig på, er bestilling af genetisk materiale fra et andet universitet en et-klik-affære snarere end en tur til den juridiske afdeling. Det geniale var at få papirarbejdet af vejen, siger Hsu.

Delingen af ​​disse genetiske gadgets strækker sig ikke til virksomheder, da universiteterne stadig håber at opkræve dem. Hsu siger, at da han arbejdede hos genredigeringsstartup Editas Medicine, også i Cambridge, kunne han ikke bestille fra AddGene. I stedet måtte han møjsommeligt genskabe lange strækninger af DNA, han havde brug for. Jeg syntetiserede DNA med VC-dollars, siger han.

Ideen om syntetisk biologi - at blande og matche biologiske dele for at lave ting - har ført til en masse tung vejrtrækning i medierne. Biologisk lego, vi får at vide, vil gøre livet til blot plug-and-play. En velkendt årlig konkurrence om syntetisk biologi, iGEM, beder eleverne om at bygge ting som blinkende bakterier ved hjælp af definerede DNA-dele, der kommer i et sæt.

I virkeligheden er biologi ikke så pæn som et Ikea-sæt. Forskere siger, at AddGene blev biologiens de facto reservedelslager ved at løse praktiske problemer. [Det er] for praktiserende videnskabsmænd, siger Marcel Bruchez, en geningeniør ved Carnegie Mellon University, som indsendte DNA i år, så andre kan bruge en teknik, han har skabt til at få celler til at lyse. De elsker kaos. De handler om at samle uorden.

Hvis AddGene ikke var en nonprofitorganisation, ville det være en anstændig forretning. Det solgte DNA-instruktioner for 8 millioner dollars sidste år og skaffede et overskud på 2 millioner dollars. Kamens siger, at det vil investere de ekstra penge for at udvide sin indsats.

skjule