Редактирането На Гени Crispr Може Да Причини Повече Щети, Отколкото Мислеха Учените

{h1}

В 15 процента от случаите клетъчната днк е била толкова разградена, че клетките са загубили функцията си.

Подобно на молекулярна нинджа, инструментът за редактиране на генома CRISPR-Cas9 прерязва чрез ултраспецифични сегменти от ДНК, за да изреже нежелани битове от генетичен код. Това е прецизен и обещаващ метод за генетично редактиране, който се използва широко в научните изследвания. И учените се надяват, че един ден може да се използва за селективно премахване на гени, които водят до медицински проблеми като ХИВ, сърповидно-клетъчна болест и рак.

За съжаление, ново проучване, публикувано днес (16 юли) в списанието Nature Biotechnology, предполага, че този ден може да бъде по-далеч от очакваното - и че клетъчното управление на CRISPR може да доведе до много повече обезпечителни щети, отколкото се смяташе досега.

Докато използват CRISPR за редактиране на ДНК както в клетки от мишка, така и от хора, авторите на изследването откриват, че огромни парчета ДНК неволно се изтриват, пренареждат и по друг начин мутират толкова силно, че клетките губят функция в около 15 процента от случаите.

Изследването осигурява най-систематичното и тежко отчитане на потенциалните генетични щети, причинени от манипулацията на CRISPR досега, заяви авторът на проучването Алън Брадли, старши ръководител на група и директор Emeritus в Института на Wellcome Sanger в Англия. И резултатите може да са причина да се преосмисли използването на технологията в клинични условия, докато не могат да бъдат направени допълнителни изследвания, каза той.

„CRISPR не е толкова безопасен, колкото мислехме“, казва Брадли пред WordsSideKick.com. „Процесът на поправяне на ДНК не е 100-процентоустойчив и може да има проблеми, които трябва да бъдат разгледани допълнително.“

Крекинг на кода (отворен)

Когато представите ДНК, вероятно се сещате за двойна спирала - усукана, подобна на стълба поредица от букви, носеща генетичната ви информация. Всяка щанга на стълбата се състои от два свързани нуклеотиди (малки органични молекули), известни като основна двойка. Вашият пълен геном съдържа около 3 милиарда от тези базови двойки, разделени между 23 двойки хромозоми, които присъстват във всяка клетка на вашето тяло.

Точният ред на тези базови двойки съставя вашия уникален генетичен код. Мутациите в този код - да речем, ако липсват или са обърнати базови двойки - могат да причинят различни гени да загубят своята функция, което понякога води до генетични нарушения като муковисцидоза, хемофилия и много видове рак.

CRISPR е създаден за елиминиране на ултраспецифични генетични дефекти като тези чрез изрязване чрез целеви последователности на ДНК с ензим, подобен на скалпел, наречен Cas9. След като Cas9 отделя ДНК на определеното място, този сегмент от ДНК естествено започва да се възстановява. Чрез този метод проблемните гени могат да бъдат бързо отстранени и понякога могат да бъдат добавени персонализирани генетични последователности в мястото на разрушаване, преди ДНК да се запечата отново.

Предишни проучвания на CRISPR не са показали много непредвидени генетични мутации, причинени от това прецизно действие на нарязване, но тези проучвания може да не изглеждат достатъчно трудно, каза Брадли.

"Последствията от [CRISPR-индуцирани мутации] могат да бъдат буквално милиони базови двойки далеч от мястото на разрушаване", казва Брадли.

В новото си изследване Брадли и неговите колеги използват CRISPR, за да редактират поредица от производни на мишки стволови клетки, след което систематично разглеждат ДНК двойките на базата на клетките, като се отдалечават по-далеч и по-далеч от мястото на среза. Чрез този щателен подход изследователите установяват, че около 15 процента от изследваните клетки са мутирали толкова много, че са загубили функцията си.

„В най-проста форма тези мутации са заличаване на големи количества ДНК“, казва Брадли (в някои случаи хиляди ДНК бази двойки изчезнаха, след като бяха манипулирани от CRISPR). "Но има и много по-сложни версии."

Например, казва Брадли, екипът откри случаи, при които последователности от генетичен код са "разграфени" или вкарани в нишката назад. В някои случаи дългите последователности на ДНК, които би трябвало да са на хиляди базови двойки, по невнимание бяха зашити в мястото на отрязване на CRISPR. В други случаи, последователности от код никъде в близост до мястото на отрязване - някои разположени милиони базови двойки далеч - бяха подобно мутирали.

След като разгледа много различни места по ДНК на клетката, екипът след това се обърна към други видове клетки, включително произведени от човека стволови клетки, отглеждани в лабораторията, за да провери дали схемата на увреждане се повтаря. Техните наблюдения останаха последователни: Около 15 процента от манипулираните CRISPR клетки бяха неволно мутирали по драматичен начин.

Случайно изрязване

В крайна сметка, точните последствия от тези мутации са трудни за преценка, тъй като различните видове клетки използват различни операции, за да поправят своята ДНК.

"Тъй като имате произволен процес на поправка на повторно присъединяване на ДНК, мисля, че всичко е потенциално възможно, когато гледате милиарди различни събития", каза Брадли.

И така, какво означава това за бъдещи изследвания на CRISPR? За Брадли откритията на това проучване не трябва да дискредитират CRISPR-Cas9 като обещаващ инструмент за генетични изследвания, но трябва да направят учените предпазливи, когато мислят за използването на инструмента за редактиране на гени в клинични условия.

Мария Джасин, изследовател от Мемориалния център за рак на Кеттеринг Слоан, който не е участвал в изследването, се съгласи. "Това проучване показва, че са необходими допълнителни изследвания и специфични тестове, преди CRISPR-Cas9 да се използва клинично", казва Джасин в изявление.

Първоначално публикуван в WordsSideKick.com.


Видео Добавка: .




Изследване


Истината За
Истината За "Здравословната" Бутилирана Вода

Затлъстелите Служители Вземат Повече Болни Отпуски
Затлъстелите Служители Вземат Повече Болни Отпуски

Наука Новини


В Изображения: Древни Загадки, Декодирани
В Изображения: Древни Загадки, Декодирани

Задни Гледки: Сляпи Лъвчета Вижте През Очите В Опашките
Задни Гледки: Сляпи Лъвчета Вижте През Очите В Опашките

Нови Видове Spider Cartwheels Down Пясъчни Дюни
Нови Видове Spider Cartwheels Down Пясъчни Дюни

Как Дебатът За Неутралност На Мрежата Се Отразява На Вашия Интернет
Как Дебатът За Неутралност На Мрежата Се Отразява На Вашия Интернет

Япония Quake Предизвика Изненадващо Тежко Свиване На Почвата
Япония Quake Предизвика Изненадващо Тежко Свиване На Почвата


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com