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
- 2024-11-18: Maciej Rock: „Must Be the Music” to jeden z moich ulubionych programów. Szczególnie wspominam Korę
- 2024-11-21: Miuosh: Czegoś takiego jak w studiu „Must Be the Music” jeszcze nie przeżyłem. To jest inny świat, to jest rozmach
- 2024-10-14: Margaret: 15 listopada wydaję kontynuację albumu „Siniaki i cekiny”. Zamykam to wszystko klamrą i czuję, że to otworzy mi drzwi na nowe
- 2024-08-27: Ogromny postęp w leczeniu dotychczas nieuleczalnego rdzeniowego zaniku mięśni. Poprawę stanu zdrowia i kondycji psychicznej odnotowało aż 80 proc. pacjentów
- 2024-05-31: Martyna Wojciechowska: Mamy tematy do „Kobiety na krańcu świata” na kolejnych 15 sezonów. Część bohaterek nie wie o moim istnieniu, ale ja je od dawna obserwuję
- 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
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Problemy społeczne
Dane satelitarne będą częściej pomagać w walce z żywiołami w Polsce. Nowy system testowany był w czasie wrześniowej powodzi
Światowa Organizacja Meteorologiczna podaje, że w ciągu ostatnich 50 lat pięciokrotnie zwiększyła się liczba katastrof naturalnych na świecie. Jednocześnie nowe możliwości w zakresie wczesnego ostrzegania i zarządzania kryzysowego pozwoliły ograniczyć liczbę ofiar trzykrotnie. Coraz częściej pomagają w tym dane satelitarne, czego przykładem było wykorzystanie nowego systemu Poland’s Civil Security Hub w trakcie wrześniowej powodzi na południowym zachodzie kraju.
Firma
Rośnie rola pracowników w podejmowaniu decyzji zarządczych. Firmy chętniej korzystają z ekspertów zewnętrznych
Szanse i zagrożenia związane z nowymi technologiami, w szczególności rozwój sztucznej inteligencji, cyberbezpieczeństwa oraz zrównoważonego rozwoju i zmienność geopolityczna – to te tematy zyskują na znaczeniu na agendzie zarządów oraz rad nadzorczych działających w Europie spółek giełdowych. Jak wskazuje Raport Board Monitor Europe 2024, rola tych organów w firmach rośnie. Podobnie jak zaangażowanie pracowników w podejmowaniu decyzji zarządczych.
Zdrowie
Ochrona zdrowia w Polsce ma być bardziej oparta na jakości. Obowiązująca od roku ustawa zostanie zmieniona
Od października placówki ochrony zdrowia mogą się ubiegać o akredytację na nowych zasadach. Nowe standardy zostały określone we wrześniowym obwieszczeniu resortu zdrowia i dotyczą m.in. kontroli zakażeń, sposobu postępowania z pacjentem w stanach nagłych czy opinii pacjentów z okresu hospitalizacji. Standardy akredytacyjne to uzupełnienie obowiązującej od stycznia br. ustawy o jakości w opiece zdrowotnej i bezpieczeństwie pacjenta, która jest istotna dla całego systemu, jednak zdaniem resortu zdrowia wymaga poprawek.
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.