Naukowcy stworzyli rewolucyjny edytor genów. Mogą włączać i wyłączać geny w ludzkim DNA bez jego uszkodzenia [DEPESZA]
Dzięki technologii CRISPRoff można wyłączać poszczególne geny w odwracalny sposób, bez trwałej ingerencji w strukturę DNA. Dotychczas stosowany edytor CRISPR-Cas9 przyniósł wprawdzie rewolucyjny postęp w dziedzinie edycji genów, jednak jego użycie wiązało się z trwałą ingerencją w DNA i ryzykiem wystąpienia niepożądanych mutacji. – Możemy teraz wyciszyć dowolną część genomu, dzięki czemu jest to świetne narzędzie do badania jego funkcji – przekonuje Jonathan Weissman, profesor biologii na MIT. Nowa technologia może stanowić klucz do rozwiązania problemu leczenia wielu dziś nieuleczalnych chorób, np. alzheimera.
– Mamy teraz proste narzędzie, które może wyłączyć ogromną większość genów – podkreśla Jonathan Weissman, profesor biologii na MIT, badacz w Howard Hughes Medical Institute oraz Whitehead Institute. – Możemy wyciszyć wiele genów w tym samym czasie bez jakiegokolwiek uszkodzenia DNA, z dużą dozą jednorodności i w sposób, który można odwrócić. To świetne narzędzie do kontrolowania ekspresji genów.
W przeciwieństwie do CRISPR-Cas9 edytor ten nie wykorzystuje białka tnącego DNA, tworzącego przerwy w niciach DNA, w które na trwałe wkleja się pożądane sekwencje. W zamian stosuje modyfikacje epigenetyczne, polegające na wyciszaniu lub aktywowaniu poszczególnych genów z użyciem bodźca chemicznego. Projekt opracowania takiego edytora został częściowo sfinansowany z grantu przyznanego w 2017 roku przez Defense Advanced Research Projects Agency.
– Zaledwie po czterech latach od pozyskania grantu technologia CRISPRoff w końcu działa zgodnie z naszymi wyobrażeniami, które pojawiały się do tej pory w filmach science fiction – mówi Luke Gilbert, adiunkt na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco. – To ekscytujące, jak ta technologia działa w praktyce.
Wyciszanie genów odbywa się poprzez metylację, czyli dodawanie znaczników chemicznych do określonych miejsc w nici DNA. Dzięki temu staje się ono niedostępne dla polimerazy RNA – enzymu odczytującego informację genetyczną w sekwencji DNA.
– Dzięki nowej technologii CRISPRoff można dokonać szybkiej ekspresji białek i napisać program, który zostanie zapamiętany i przenoszony przez komórkę w nieskończoność – wskazuje Luke Gilbert. – To zmienia zasady gry, ponieważ teraz możemy zapisać zmianę, która jest przekazywana przez podziały komórek – w pewnym sensie możemy nauczyć się tworzyć wersję 2.0 technologii CRISPR-Cas9.
Naukowcy stworzyli maszynę białkową, która, kierowana przez RNA, może przyczepiać grupy metylowe do określonych miejsc na nici DNA. Zmetylowane geny są następnie wyciszane lub wyłączane. Z uwagi na to, że metoda nie zmienia sekwencji nici DNA, naukowcy mogą odwrócić ten efekt za pomocą enzymów, które usuwają grupy metylowe. Taka możliwość jest przełomowa w porównaniu z edytorem CRIPSR-Cas9. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornii dowiedli, że choć ta technologia przynosiła rewolucyjne zmiany w kontekście możliwości łatwej edycji genów, to jej stosowanie wiązało się z dużym ryzykiem wystąpienia poważnych niepożądanych konsekwencji. Z przeprowadzonego przez nich badania wynika, że w około 16 proc. badanych próbek komórek poddanych modyfikacji CRISPR-Cas9 wystąpiły duże, niezamierzone zmiany.
Metoda CRISPRoff została przetestowana na genie kodującym białko tau, związane z chorobą Alzheimera. Okazało się, że technologia może być użyta do obniżenia ekspresji tau, ale nie do jego całkowitego wyłączenia.
– Udowodniliśmy, że mamy już realną strategię wyciszania białka tau i zapobiegania jego ekspresji – podkreśla Jonathan Weissman. – Pytanie brzmi zatem, jak zastosować to na osobie dorosłej? I czy to naprawdę wystarczyłoby, aby wpłynąć na chorobę Alzheimera? To wciąż otwarte pytania, zwłaszcza to ostatnie.
Tymczasem metoda CRISPR-Cas9 badana jest już pod kątem wykorzystania w leczeniu zakażenia wirusem HIV, zespołu Ushera czy chłoniaka.
Czytaj także
- 2024-04-15: Bioinformatyczne narzędzia ułatwiają diagnostykę opartą na danych genetycznych. W Polsce dostęp do niej wciąż jest niewystarczający
- 2024-04-10: Badania kliniczne są często jedyną szansą na dostęp do innowacyjnego leczenia. Polska notuje dynamiczny wzrost liczby ich rejestracji
- 2024-03-11: Nowotwory kobiece nie stanowią wyroku. Metody ich leczenia są coraz nowocześniejsze i refundowane także w szpitalach prywatnych
- 2024-03-20: Michel Moran: W „MasterChef Nastolatki” mamy ambitnych i utalentowanych uczestników. Oni mają nowocześniejsze pomysły niż ja
- 2024-03-15: Mikroroboty stają się coraz doskonalsze. Biomimetyczne urządzenia mogą w przyszłości zastąpić owady zapylające
- 2024-02-29: Dagmara Kaźmierska: Zawsze miałam inne marzenia niż udział w „Tańcu z Gwiazdami”, ale zdecydowałam się w końcu spełnić prośby producentów. Już kilka lat temu mi to proponowano
- 2023-11-09: Coraz bardziej zaawansowane prace nad morskimi farmami wiatrowymi na Bałtyku. Inwestorzy przygotowują się też do aukcji w 2025 roku
- 2023-10-12: Oznaczenie produktu jako wegański może zniechęcać konsumentów. Rezygnacja z etykiet pierwszym krokiem do zmiany nawyków żywieniowych
- 2023-10-16: Leczenie hipnozą nie budzi zaufania pacjentów. Powodem są głównie utrwalone w przestrzeni publicznej mity na jej temat
- 2023-10-27: Ustawę o prawach pacjenta i Rzeczniku Praw Pacjenta czeka kolejna nowelizacja. Ma ona ułatwić walkę z niemedycznymi lub paramedycznymi terapiami
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Prawo
Sztuczna inteligencja coraz śmielej wkracza w produkcję muzyczną. Artyści i odbiorcy chcą jasnego oznaczania utworów generowanych przez takie narzędzia
Dziesięciokrotny wzrost przychodów rynku sztucznej inteligencji w tworzeniu muzyki przewidują analitycy w ciągu najbliższych 10 lat. Wokół tematu narasta coraz więcej kontrowersji, związanych m.in. z uczeniem się algorytmów na już skomponowanych dziełach czy wykorzystywania głosów wokalistów do tworzenia coverów śpiewanych przez SI. Jednocześnie ponad jedna trzecia muzyków przyznaje już, że wspierali się w swojej pracy sztuczną inteligencją. Artyści oczekują jednak jasno wytyczonych ram regulacyjnych dla tego typu narzędzi. Przede wszystkim miałyby one dotyczyć zgód na wykorzystanie własności intelektualnej i wyraźnego oznaczania muzyki komponowanej przez SI.
Infrastruktura
Za dwa lata w gdańskim porcie ma powstać baza instalacyjna morskich farm wiatrowych. Będzie ponad pięć razy większa od krakowskiego Rynku Głównego
21-hektarowy Terminal 5, który powstanie na wodach zewnętrznej części gdańskiego portu Baltic Hub, ma być bazą instalacyjną dla morskich elektrowni wiatrowych. To duży projekt, którego realizacja może się rozpocząć w drugiej połowie tego roku. Tego typu infrastruktura jest konieczna dla przyspieszenia inwestycji offshore w polskiej części Bałtyku. Pierwsze morskie farmy wiatrowe zaczną produkować zieloną energię w 2026 roku.
Transport
Mazowieckie lotniska będą mogły wkrótce obsłużyć 40 mln pasażerów rocznie. Trwają przygotowania do modernizacji na Okęciu i w Modlinie
Lotnisko Chopina, które właśnie obchodziło 90. urodziny, może w tym roku obsłużyć nawet 20 mln pasażerów. To o 10 proc. więcej niż rok temu. Aby sprostać rosnącemu ruchowi turystycznemu w kolejnych latach, potrzebne jest jednak zwiększenie przepustowości. Planowana rozbudowa do 2028 roku pozwoli obsługiwać rocznie nawet 30 mln pasażerów. Łącznie z możliwościami lotnisk w Modlinie i Radomiu ma to być ok. 10 mln pasażerów więcej.
Szkolenia
Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.