Nová metoda „prime assembly“ dokáže opravit celé geny v jediném kroku

Nová metoda genomového inženýrství zvaná „prime assembly“ nyní umožňuje vědcům vkládat dlouhé fragmenty DNA na přesná, programovatelná místa v živých lidských buňkách. Tento vývoj by mohl otevřít cestu k univerzálním genovým terapiím použitelným pro širokou škálu pacientů. Technika byla popsána v článku publikovaném ve středu v časopise Nature.phys+1

Od malých úprav k opravě celých genů

„Prime assembly“ vychází z dřívější techniky „prime editing“, která umožňuje malé inzerce, delece a výměny bází, ale potýká se s problémy u větších genetických změn. Nová metoda využívá CRISPRem cílenou syntézu dvojitých chlopní k zápisu nových úseků DNA na specifická místa v genomu. Tyto chlopně fungují jako kotvy, které se zachytí na fragmenty DNA s odpovídajícími konci, což umožňuje trvalou integraci jednoho nebo více úseků o velikosti genu do genomu.news-medical+1

Na rozdíl od opravy řízené homologií funguje „prime assembly“ jak v dělících se, tak v nedělících se buňkách a nespoléhá se na dvouřetězcové zlomy DNA nebo dvouřetězcové donory, což jsou postupy, které mohou být toxické a způsobovat nežádoucí buněčný stres. Tým demonstroval všestrannost metody provedením cíleného překódování exonů, integrací transgenů a přestavbami v měřítku megabází na terapeuticky relevantních místech v primárních lidských buňkách.genengnews+2

Snížení rizik nežádoucích účinků

„Díky použití „prime editing“ k zápisu jedné chlopně na každý řetězec genomu metoda přesně kontroluje, kde výměna DNA začíná a končí,“ uvedl Daniel Bauer, MD, PhD, ředitel programu genové terapie v Boston Children's Hospital a spoluautor článku. „Protože je metoda založena na „prime editing“, je mnohem méně pravděpodobné, že způsobí nežádoucí účinky ve srovnání s jinými metodami úpravy genů.“phys+1

Jelikož mnoho genetických onemocnění zahrnuje stovky různých mutací, současné strategie úpravy genů často vyžadují individualizované úpravy pro každého pacienta. „Prime assembly“ by mohla opravit DNA pomocí jediného přístupu schopného napravit téměř jakoukoli mutaci v daném genu.phys

Směrem ke klinickému využití

Výzkumný tým nyní pracuje na zlepšení doručování komponent „prime assembly“ do buněk relevantních pro dané onemocnění in vivo. „Pracujeme na zlepšení doručování komponent „prime assembly“ do lidských buněk relevantních pro onemocnění in vivo, jako jsou hematopoetické kmenové buňky pro léčbu poruch krve,“ řekl Bauer. „Zkoumáme také řadu aplikací „prime assembly“ pro doručování genetického nákladu jako terapií nezávislých na mutacích, abychom obnovili kontrolu genů u devastujících dědičných lidských onemocnění, pro která zatím neexistuje klinické řešení.“news-medical+1

Nový článek vychází spolu se samostatnými studiemi o „prime assembly“ publikovanými dříve v tomto roce v časopisech Nature a Nature Biotechnology, které demonstrovaly související přístupy pro velké inzerce DNA pomocí překrývajících se chlopní a lineárních donorů DNA. Společně tyto pokroky znamenají rychlé rozšíření nástrojů pro úpravu genomu a posouvají obor blíže k terapiím, které by mohly léčit široké třídy genetických onemocnění, namísto nutnosti vytvářet řešení na míru pro každého pacienta.nature+1