211service.com
Genomingenjörer gjorde mer än 13 000 CRISPR-redigeringar i en enda cell
Wolfgang Kumm | AP bilder
Sedan dess uppfinning har CRISPR låtit forskare introducera DNA-förändringar på specifika platser i ett genom. Ofta görs dessa exakta ändringar en i taget.
Kanske inte så länge till. Ett team vid Harvard University säger att de har använt tekniken för att göra 13 200 genetiska förändringar i en enda cell, ett rekord för genredigeringstekniken.
Gruppen, ledd av genteknologen George Church, vill skriva om genom i mycket större skala än vad som för närvarande har varit möjligt, något som den säger i slutändan kan leda till en radikal omdesign av arter – även människor.
Storskalig genredigering av detta slag har prövats tidigare. 2017 peppade ett australiensiskt team under ledning av Paul Thomas Y-kromosomen hos möss med redigeringar och lyckades att spränga den ur existens . Den strategin ses som en potentiell behandling för Downs syndrom, en genetisk störning som orsakas av en extra kromosom.
För att sätta det nya genredigeringsrekordet riktade teammedlemmarna Oscar Castanon och Cory Smith CRISPR mot en typ av DNA-sekvens som kallas LINE-1, ett mystiskt repetitivt element som hittats utspridda över det mänskliga genomet. Dessa genetiska element, som kan kopiera sig själva, beräknas stå för cirka 17 % av vårt genom.
Eftersom CRISPR skär upp den dubbla helixen, kommer en cell att dödas genom att göra för många redigeringar på en gång. Denna fara har begränsat tidigare försök till storskalig redigering. Geoff Faulkner, från University of Queensland i Australien, säger att han 2016 försökte slå ut LINE-element i 500 musembryon, i hopp om att se om detta skulle påverka musbeteende. Men inga sådana möss överlevde för att fortplanta sig.
För att undvika det problemet anpassade Harvard-teamet istället en variant av CRISPR som kallas en basredigerare som undviker att skära DNA och istället ersätter en genetisk bokstav med en annan - säg att förvandla ett C till ett T.
Enligt deras papper , publicerad i mars på preprint-webbplatsen BioRxiv, kunde teamet göra över 13 000 ändringar samtidigt i vissa celler utan att förstöra dem.
De hittade ett sätt att göra experimentet utan att orsaka grov genomomfattande instabilitet, säger Faulkner.
Andra forskare var mindre imponerade och sa att arbetet inte är det möjliggörande steget för storskalig genomredigering som det annonseras vara. Gaetan Burgio, från Australian National University, kallade idén att tekniken kommer att leda till en radikal omdesign av arter för överdriven.
Church ser dock storskalig redigering som ett sätt att rensa upp genom genom att ta bort det genetiska skräp de innehåller. 2015 till exempel labbet zappade alla 62 kopior av ett retrovirus som lurar inuti genomet hos grisar. Sådana virus kan återaktiveras, så att skapa grisar utan dem är ett säkerhetssteg mot organtransplantationer från gris till människa.
Ett företag som snurrat ut ur labbet, eGenesis, skapar redan grisar med mängder av redigeringar så att deras organ kan tolereras av mänskliga transplantationsmottagare.
Church säger att hans slutliga mål är att skapa förråd av mänskliga organ eller vävnader vars genom revideras så att de är immuna mot alla virus. Den processen, som kallas omkodning, skulle involvera cirka 9 811 exakta genetiska modifieringar, enligt teamet. Kyrkan säger att labbet har påbörjat processen att koda om sina egna celler i labbet. Dessa är avsedda att vara säkra ... och universella stamceller, säger han.