Ĉefredaktado: Transformante genan redaktadon de buĉisto al kirurgo

• Aŭtoro:
• Aŭtora nomo

  Quantumrun Foresight
• Eble 10, 2023

Dum revolucia, genredaktado estis areo de necerteco pro sia erar-inklina sistemo de fortranĉado de ambaŭ DNA-fadenoj. Ĉefredaktado estas ŝanĝonta ĉion el tio. Ĉi tiu metodo uzas novan enzimon nomitan ĉefredaktisto, kiu povas fari specifajn ŝanĝojn al la genetika kodo sen tranĉi la DNA, permesante pli da precizeco kaj malpli da mutacioj.

Ĉefa redakta kunteksto

Genredaktado permesas al sciencistoj fari precizajn ŝanĝojn al la genetika kodo de vivantaj organismoj. Ĉi tiu teknologio povas esti uzata por diversaj aplikoj, inkluzive de traktado de genetikaj malsanoj, evoluigado de novaj medikamentoj kaj plibonigado de kultivaĵoj. Tamen, la nunaj metodoj, kiel CRISPR-Cas9, dependas de tranĉado de ambaŭ fadenoj de DNA, kiuj povas enkonduki erarojn kaj neintencitajn mutaciojn. Ĉefredaktado estas nova metodo, kiu celas venki ĉi tiujn limigojn. Aldone, ĝi povas fari pli larĝan gamon da ŝanĝoj, inkluzive de enmeti aŭ forigi grandajn partojn de DNA.

En 2019, esploristoj de la Universitato de Harvard, gviditaj de kemiisto kaj biologo D-ro David Liu, kreis ĉefan redaktadon, kiu promesas esti la kirurgo, kiun bezonas gena redaktado tranĉante nur unu fadenon laŭbezone. La fruaj versioj de tiu tekniko havis limigojn, kiel ekzemple povi redakti nur specifajn specojn de ĉeloj. En 2021, plibonigita versio, nomita ĝemel-ĉefa redaktado, lanĉis du pegRNA-ojn (ĉefaj redaktaj gvidaj RNAoj, kiuj funkcias kiel la tranĉilo) kiuj povas redakti pli ampleksajn DNA-sekvencojn (pli ol 5,000 bazparoj, kiuj estas la ŝtupoj de la DNA-ŝtuparo). ).

Dume, esploristoj ĉe la Larĝa Instituto trovis manierojn plibonigi la efikecon de ĉefa redaktado identigante ĉelajn vojojn, kiuj limigas ĝian efikecon. La studo montris, ke la novaj sistemoj povas pli efike redakti mutaciojn, kiuj kaŭzas Alzheimer, kormalsanon, falciĉelon, prionajn malsanojn kaj tipon 2-diabeton kun malpli da neintencitaj sekvoj.

Disrompa efiko

Ĉefredaktado povas korekti pli kompleksajn mutaciojn havante pli fidindan DNA-anstataŭigon, enmeton kaj forigmekanismon. La kapablo de la teknologio rezulti sur pli grandaj genoj ankaŭ estas grava paŝo, ĉar 14 procentoj de mutaciospecoj troviĝas en ĉi tiuj specoj de genoj. D-ro Liu kaj lia teamo agnoskas, ke la teknologio ankoraŭ estas en siaj fruaj stadioj, eĉ kun la tuta potencialo. Tamen, ili faras pliajn studojn por iam uzi la teknologion por terapio. Almenaŭ ili esperas, ke aliaj esplorteamoj ankaŭ eksperimentos kun la teknologio kaj disvolvos siajn plibonigojn kaj uzkazojn. 

Esplorgrupo kunlaboro verŝajne pliiĝos kiam pli da eksperimentoj estas faritaj en ĉi tiu kampo. Ekzemple, la Cell-studo prezentis partnerecojn inter Harvard University, Princeton University, Universitato de Kalifornio San Francisco, Masaĉuseca Instituto de Teknologio kaj Howard Hughes Medical Institute, inter aliaj. Laŭ la esploristoj, per kunlaboro kun diversaj teamoj, ili povis kompreni la mekanismon de ĉefa redaktado kaj plibonigi iujn aspektojn de la sistemo. Plue, la partnereco funkcias kiel bonega ilustraĵo pri kiel profunda kompreno povas gvidi eksperimentan planadon.

Aplikoj por unua redaktado

Iuj aplikoj por ĉefa redaktado povas inkluzivi:

• Sciencistoj uzante la teknologion por kreskigi sanajn ĉelojn kaj organojn por transplantado krom rekte korekti mutaciojn.
• Transiro de terapio kaj korekto al genaj plibonigoj kiel alteco, okulkoloro kaj korpotipo.
• Ĉefa redaktado uzata por plibonigi kultivajn rendimentojn kaj reziston al plagoj kaj malsanoj. Ĝi ankaŭ povus esti uzata por krei novajn specojn de kultivaĵoj, kiuj pli taŭgas por malsamaj klimatoj aŭ kreskkondiĉoj.
• Kreado de novaj specoj de bakterioj kaj aliaj organismoj utilaj por industriaj procezoj, kiel ekzemple produktado de biofueloj aŭ purigado de media poluado.
• Pliigitaj laborŝancoj por esplorlaboratorioj, genetikuloj kaj bioteknologiaj profesiuloj.

Konsiderindaj demandoj

• Kiel registaroj povus reguligi ĉefan redaktadon?
• Kiel alie vi pensas, ke ĉefa redaktado povas ŝanĝi kiel genetikaj malsanoj estas traktataj kaj diagnozitaj?