211service.com
Genomingeniører lavede mere end 13.000 CRISPR-redigeringer i en enkelt celle
Wolfgang Kumm | AP billeder
Siden opfindelsen har CRISPR ladet forskere introducere DNA-ændringer på specifikke steder i et genom. Ofte foretages disse præcise ændringer én ad gangen.
Måske ikke meget længere. Et hold ved Harvard University siger, at de har brugt teknikken til at lave 13.200 genetiske ændringer i en enkelt celle, en rekord for genredigeringsteknologien.
Gruppen, ledet af genteknologen George Church, ønsker at omskrive genomer i langt større skala, end det har været muligt i øjeblikket, noget den siger i sidste ende kan føre til et radikalt redesign af arter – selv mennesker.
Storstilet genredigering af denne slags er blevet prøvet før. I 2017 peppede et australsk hold ledet af Paul Thomas Y-kromosomet af mus med redigeringer og det lykkedes ved at sprænge det ud af eksistens . Denne strategi bliver set som en potentiel behandling for Downs syndrom, en genetisk lidelse forårsaget af et ekstra kromosom.
For at sætte den nye genredigeringsrekord sigtede teammedlemmerne Oscar Castanon og Cory Smith CRISPR mod en type DNA-sekvens kaldet en LINE-1, et mystisk gentagne element fundet spredt ud over det menneskelige genom. Disse genetiske elementer, som er i stand til at kopiere sig selv, anslås at udgøre omkring 17% af vores genom.
Fordi CRISPR skærer den dobbelte helix op, vil for mange redigeringer på én gang dræbe en celle. Denne fare har begrænset tidligere forsøg på storstilet redigering. Geoff Faulkner, fra University of Queensland i Australien, siger, at han i 2016 forsøgte at slå LINE-elementer ud i 500 museembryoner i håb om at se, om dette ville påvirke musens adfærd. Men ingen sådanne mus overlevede for at formere sig.
For at undgå det problem tilpassede Harvard-teamet i stedet en variant af CRISPR kaldet en base-editor, der undgår at skære DNA og i stedet erstatter et genetisk bogstav med et andet - for eksempel forvandler et C til et T.
Ifølge deres papir , offentliggjort i marts på preprint-webstedet BioRxiv, var holdet i stand til at foretage over 13.000 ændringer på én gang i nogle celler uden at ødelægge dem.
De fandt en måde at udføre eksperimentet på uden at forårsage grov ustabilitet i hele genomet, siger Faulkner.
Andre videnskabsmænd var mindre imponerede og sagde, at arbejdet ikke er det muliggørende trin for storstilet genomredigering, det er annonceret for at være. Gaetan Burgio, fra Australian National University, kaldte ideen om, at teknikken vil føre til et radikalt redesign af arter, meget overdrevet.
Church ser imidlertid storstilet redigering som en måde at rydde op i genomer ved at fjerne det genetiske skrammel, de indeholder. I 2015 har laboratoriet f.eks zappede alle 62 kopier af en retrovirus, der lurer inde i svinenes genom. Sådanne vira kan genaktiveres, så at skabe grise uden dem er et sikkerhedstrin i retning af organtransplantationer fra gris til menneske.
Et firma, der er spundet ud af laboratoriet, eGenesis, er allerede ved at skabe grise med snesevis af redigeringer, så deres organer kan tolereres af menneskelige transplantationsmodtagere.
Church siger, at hans endelige mål er at skabe forsyninger af menneskelige organer eller væv, hvis genom er revideret, så de er immune over for alle vira. Den proces, kaldet omkodning, ville involvere omkring 9.811 præcise genetiske modifikationer, ifølge holdet. Church siger, at laboratoriet har startet processen med at omkode forsyninger af hans egne celler i laboratoriet. Disse er beregnet til at være sikre ... og universelle stamceller, siger han.