O equipamento de edição de genes é mais necessário para promover a terapia genética, e eles provavelmente desejarão descrever um sistema que agora está próximo dos laboratórios de Samuel Sternborg no Broad Institute of Colombia University Vagelos College of Physicians and Surgeons e do Broad Institute de David Liu.
Editor de Jean – chamado Avocast – Um tratamento distante para resolver um problema que confunde o desenvolvimento da terapia genética desde o início do campo: a longa expansão do DNA pode ser adicionada ao genoma humano sem criar mudanças indesejadas.
A mais recente repetição do editor, que usa as enzimas complexas encontradas nas bactérias, pode ser programada em um determinado gene – ou múltiplos genes – em um local específico em um local específico no genoma. Os detalhes do editor foram descritos em um artigo publicado em 15 de maio CiênciaO
Requer um editor avançado de genes
Os sistemas de edição CRISPR-CAS, vírus e outros são fabricados para pacientes com dezenas de medicamentos genéticos, mas todos os procedimentos atuais têm erros. Alguns métodos são precisos, mas apenas modificações menores. Os métodos mais usados na terapia genética podem inserir todos os genes inteiros, mas faz aleatoriamente ao ativar as reações imunológicas.
Um equipamento como o abocast pode tornar a terapia genética mais confiável e eficiente, especialmente para doenças como fibrose cística e hemofilia, causada por qualquer uma das milhares de mutações diferentes.
“Os genes CFTR podem causar milhares de diferentes mutações fibrose cística, por exemplo, será necessário um número separado de medicamentos individuais de edição de genes para garantir que cada paciente possa ser tratado”, diz Sternberg. “Em vez disso, algo como o abocast pode permitir uma única terapia genética que insere um gene completo e saudável no genoma do paciente.
“Há mais trabalho a ser feito, mas um gene completo e saudável, independentemente do defeito genético subjacente, apresenta um marco no desenvolvimento desses sistemas para instalá -lo permanentemente”.
O novo sistema pode permitir a produção de terapia de células T CAR para tratamento de câncer e outras aplicações de tratamento e pesquisa, incluindo linhas celulares transgênicas e organismos modelo necessários para pesquisa biomédica e edição de genes mais precisa.
O novo editor desenvolvido a partir do “gene saltador”
O abocast é baseado em um sistema natural que o laboratório de Sternburg descobriu nas bactérias há vários anos é baseado em um sistema natural que permite ao gene pular para uma nova localização do genoma de bactérias. (Genes de salto – também conhecidos como transposão – podem beneficiar uma espécie produzindo variações genéticas).
O laboratório reconheceu que vários elencos (transpostos relacionados ao CRISPR) tornaram seu potencial sistema de edição de genes atraente. Uma vantagem é a capacidade de inserir uma grande parte do DNA no processo sem quebrar o cromossomo, que pode introduzir defeitos graves e involuntários. Outra é a “programação” do sistema, que instrui a inserção em qualquer lugar do genoma especificado pelo pesquisador.
O sistema bacteriano é comprovado desafiador para uso em células humanas. O sistema foi desenvolvido para trabalhar com sucesso em células humanas na George Lamp, um estudante de graduação em Sternberg, mas as principais versões da tecnologia funcionaram com menos eficiência.
Sternburg esperava a dificuldade. “Existem genes móveis na escala dos tempos evolutivos para ajudar a pular o genoma que eles não estão sob pressão eleitoral que não estão no estresse eleitoral, por isso argumentamos que isso exigiria mais atividades além desses sistemas do que o CRISPR-CASS 9, o que foi mais poderoso para salvar infecções virais”.
A evolução artificial melhora o gene de edição
Em vez de adivinhar quais mudanças podem melhorar seu sistema, os biólogos moleculares e químicos orgânicos de Stroonberg e Lamp Harvard, que fundaram uma técnica de laboratório, ritmo, aceleraram a evolução da proteína, retornou a David Liu. O sistema de lâmpadas levou o desempenho a um ponto que transformou o ritmo em uma alternativa eficaz, e dois graduados do laboratório, Liu, transferiram o sistema para acelerar, permitido executar várias centenas de rodadas de evolução com intervenção mínima.
“O ritmo de evolução e os pesquisadores de ritmo de turboconização geralmente melhoram as enzimas, além do que podem executar com um alvo, mudanças razoavelmente projetadas”, diz a lâmpada. “As mutações obtidas no ritmo melhoraram bastante a eficácia de todo o sistema de elenco”.
Após centenas de gerações evolutivas, o novo sistema de abrasto é capaz de editar 30% a 40% das células, o que é um grande aumento das taxas de edição mais baixas do sistema original.
Próximo passo
O sistema de abrasto já adquiriu habilidades adequadas para algumas aplicações de edição de genes e terapia genética, e os pesquisadores estão buscando testar seu sistema em um sistema modelo mais relevante.
Ao mesmo tempo, a equipe está prestes a melhorar com mudanças em outros componentes de evacuação para melhorar ainda mais as habilidades de edição.
No entanto, um dos maiores desafios para o Avocast é um dos maiores desafios e as outras grandes ferramentas de edição de DNA em desenvolvimento são a distribuição.
“Como obtemos essas ferramentas e suas cargas em células ou tecidos de interesse?” Sternberg diz. “É um desafio que muitos de nós estamos enfrentando no campo”.
