211service.com
Det enklaste stället att använda CRISPR kan vara i ditt öra
Flickr | Hana Tichá
Vi vet alla att CRISPR är nästa stora sak inom genredigeringsbehandlingar. Men hur får man in den mångsidiga genetiska saxen i en persons kropp?
Det vanliga sättet kan vara att ladda in instruktionerna för genredigering i miljarder virus och använda dem för att infektera en persons celler. Men vissa forskare experimenterar med leveransknep som kan göra behandlingar lättare att genomföra (se 'Fem sätt att få in CRISPR i kroppen'). En av dem är Zhen-Yi Chen, en hörselforskare i Boston som har behandlat möss genom att direkt injicera de genredigerande komponenterna i deras öron.
Relaterad berättelse
Relaterad berättelse Forskare undersöker en rad olika leveransmekanismer för genredigeringsverktyget, från aktuella geler till hudtransplantat.Det är inte riktigt så enkelt som CRISPR örondroppar, men det är ganska nära.
Experimenten i Chens labb vid Massachusetts Eye & Ear Infirmary involverar möss som delar en genetisk defekt som människor har som orsakar gradvis hörselnedsättning. En ras heter Beethoven, efter kompositören som till slut inte kunde höra sin egen musik.
De såg en vacker räddning av hörseln, säger Xue Zhong Liu, en öronläkare som leder centrum för ärftliga sjukdomar vid University of Miami, som fick reda på resultaten vid ett möte i år. Det kommer att vara det första exemplet som visar hur CRISPR används för progressiv hörselnedsättning.'
Egentligen är läkarna inte klara över vilka fysiologiska förändringar i öronceller som dessa genetiska fel faktiskt orsakar. Innerörat är inneslutet i det hårdaste benet i kroppen, säger Liu, och läkare får inte ofta kika in.
Men att veta vilka gener som bär skulden kan vara tillräckligt. Chen säger att han hade provat några mer komplexa metoder för att behandla hörseln när det gick upp för honom. Med CRISPR kan vi bara göra direktleverans, one shot leverans, och korrigeringen är permanent, säger Chen.
Han och David Liu, en genredigeringsspecialist vid Harvard University, har hittat sätt att förpacka CRISPR-skärproteinet till fettklumpar som kallas liposomer. Dessa injiceras i en muss inre öra, hem till känsliga hårceller som känner av vibrationer och skickar meddelanden till hjärnan. Målet är en gen som kallas TMC1. CRISPRs jobb: sätta den ur drift med ett snabbt klipp till dess DNA-bokstäver.
Djurets hörsel testas genom att det sövs in i en ljudisolerad metallkammare, där det utsätts för olika ljud. En elektrod fäst vid dess hjärnstam läser av om meddelandet nåddes.
I de bästa fallen, har Chen och Liu rapporterat, behåller möss som behandlats med CRISPR en betydande hörsel vid två månaders ålder. Annars skulle de vara så döva att de inte kunde höra ett ljud på 80 decibel - om vad en matmixer gör.
Vart och ett av dina öron har, djupt inuti sig, cirka 16 000 celler som spirar känselhår. Det är så ljudet tas upp. Du kan skada dessa celler genom att stå framför högtalarna på en rockshow. Vissa genetiska tillstånd har samma resultat.
Chen arbetar med så kallade dominanta genetiska störningar, vilket innebär att bara en förälder behöver föra över en avvikande gen för att problemet ska uppstå. Det orsakar den sortens hörselnedsättning som utvecklas gradvis under åren, med början före 25 års ålder och gör människor djupt döva vid 50 års ålder.
Chens nästa steg kommer att äga rum i Kina, där forskare entusiastiskt driver genredigeringsteknik. Han arbetar med ett team där för att skapa grisar som är genetiskt modifierade för att ha samma genmutationer som människor gör. Grisen kommer absolut att bli döv, säger Chen, med tanke på hur lika deras öron är våra.
Om CRISPR-injektionerna kan förhindra det, säger Chen, kan vi flytta ansträngningarna till människor. Det är en annan fördel med att arbeta i Kina. Sjukhus där, säger han, har redan registrerat tusentals människor med den genetiska störningen, medan i USA spåras väldigt få drabbade familjer. Det är i en helt annan skala, säger Chen. Det är därför vi kommer att göra det där först.