Glavno urejanje: Preoblikovanje genskega urejanja iz mesarja v kirurga

KREDIT ZA SLIKO:
Image kredit
iStock

Glavno urejanje: Preoblikovanje genskega urejanja iz mesarja v kirurga

Glavno urejanje: Preoblikovanje genskega urejanja iz mesarja v kirurga

Besedilo podnaslova
Prime editing obljublja, da bo proces urejanja genov spremenil v najbolj natančno različico doslej.
    • Avtor:
    • ime avtorja
      Quantumrun Foresight
    • Maj 10, 2023

    Čeprav je bilo urejanje genov revolucionarno, je bilo področje negotovosti zaradi njegovega sistema, ki je nagnjen k napakam in odrezuje obe verigi DNK. Prvo urejanje bo kmalu spremenilo vse to. Ta metoda uporablja nov encim, imenovan glavni urejevalnik, ki lahko naredi specifične spremembe genetske kode brez rezanja DNK, kar omogoča večjo natančnost in manj mutacij.

    Glavni kontekst urejanja

    Urejanje genov omogoča znanstvenikom, da naredijo natančne spremembe v genetski kodi živih organizmov. To tehnologijo je mogoče uporabiti za različne namene, vključno z zdravljenjem genetskih bolezni, razvojem novih zdravil in izboljšanjem pridelka. Vendar se trenutne metode, kot je CRISPR-Cas9, opirajo na rezanje obeh verig DNK, kar lahko povzroči napake in nenamerne mutacije. Primarno urejanje je nova metoda, katere namen je preseči te omejitve. Poleg tega lahko naredi širši obseg sprememb, vključno z vstavljanjem ali brisanjem velikih kosov DNK.

    Leta 2019 so raziskovalci univerze Harvard pod vodstvom kemika in biologa dr. Davida Liua ustvarili glavno urejanje, ki obljublja, da bo kirurg, ki ga potrebuje urejanje genov, tako da po potrebi odreže samo en pramen. Prve različice te tehnike so imele omejitve, na primer možnost urejanja samo določenih vrst celic. Leta 2021 je izboljšana različica, imenovana twin prime editing, uvedla dve pegRNA (prime editing guide RNA, ki služita kot orodje za rezanje), ki lahko urejata obsežnejša zaporedja DNK (več kot 5,000 baznih parov, ki so stopnice lestvice DNK ).

    Medtem so raziskovalci na inštitutu Broad našli načine za izboljšanje učinkovitosti glavnega urejanja z identifikacijo celičnih poti, ki omejujejo njegovo učinkovitost. Študija je pokazala, da lahko novi sistemi učinkoviteje urejajo mutacije, ki povzročajo Alzheimerjevo bolezen, bolezni srca, srpastocelične bolezni, prionske bolezni in sladkorno bolezen tipa 2 z manj nenamernimi posledicami.

    Moteč vpliv

    Prvotno urejanje lahko popravi bolj zapletene mutacije z zanesljivejšim mehanizmom za zamenjavo, vstavljanje in brisanje DNK. Sposobnost tehnologije, da deluje na večjih genih, je prav tako pomemben korak, saj je 14 odstotkov vrst mutacij najdenih v teh vrstah genov. Dr. Liu in njegova ekipa priznavata, da je tehnologija še vedno v zgodnjih fazah, kljub vsemu potencialu. Kljub temu izvajajo nadaljnje študije, da bi nekoč tehnologijo uporabili za terapevtiko. Vsaj upajo, da bodo tudi druge raziskovalne skupine eksperimentirale s tehnologijo ter razvile svoje izboljšave in primere uporabe. 

    Sodelovanje raziskovalnih skupin se bo verjetno povečalo, ko bo na tem področju opravljenih več poskusov. Na primer, študija Cell je med drugim predstavila partnerstva med Univerzo Harvard, Univerzo Princeton, Univerzo Kalifornije v San Franciscu, Massachusetts Institute of Technology in Howard Hughes Medical Institute. Po mnenju raziskovalcev jim je s sodelovanjem z različnimi ekipami uspelo razumeti mehanizem primarnega urejanja in izboljšati nekatere vidike sistema. Poleg tega partnerstvo služi kot odlična ilustracija, kako lahko globoko razumevanje vodi eksperimentalno načrtovanje.

    Aplikacije za prvo urejanje

    Nekatere aplikacije za glavno urejanje lahko vključujejo:

    • Znanstveniki uporabljajo tehnologijo za gojenje zdravih celic in organov za presaditev poleg neposrednega popravljanja mutacij.
    • Prehod s terapevtike in korekcije na izboljšave genov, kot so višina, barva oči in tip telesa.
    • Prvo urejanje, ki se uporablja za izboljšanje pridelka in odpornosti proti škodljivcem in boleznim. Lahko bi ga uporabili tudi za ustvarjanje novih vrst pridelkov, ki so bolj prilagojeni različnim podnebjem ali rastnim pogojem.
    • Ustvarjanje novih vrst bakterij in drugih organizmov, ki so koristni za industrijske procese, kot je proizvodnja biogoriv ali čiščenje okoljskega onesnaženja.
    • Povečane delovne možnosti za raziskovalne laboratorije, genetike in biotehnološke strokovnjake.

    Vprašanja, ki jih je treba upoštevati

    • Kako bi lahko vlade uredile glavno urejanje?
    • Kako drugače mislite, da lahko glavno urejanje spremeni način zdravljenja in diagnosticiranja genetskih bolezni?

    Insight reference

    Za ta vpogled so bile navedene naslednje priljubljene in institucionalne povezave: