Uusi ’prime assembly’ -menetelmä voi korjata kokonaisia geenejä yhdellä kertaa

Uusi genomin muokkausmenetelmä nimeltä prime assembly mahdollistaa nyt tutkijoille pitkien DNA-fragmenttien liittämisen tarkkoihin, ohjelmoitaviin kohtiin elävissä ihmissoluissa. Tämä kehitys voi avata oven universaaleille geeniterapioille, jotka soveltuvat monille potilaille. Tekniikkaa kuvattiin keskiviikkona Nature-lehdessä julkaistussa artikkelissa.phys+1

Pienistä muokkauksista koko geenin korjaukseen

Prime assembly perustuu aiempaan prime editing -tekniikkaan, joka mahdollistaa pienet lisäykset, poistot ja emästen vaihdot, mutta kamppailee suurempien geneettisten muutosten kanssa. Uusi menetelmä käyttää CRISPR-ohjattua kaksoisläppäsynteesiä kirjoittaakseen uusia DNA-läppiä tiettyihin genomin kohtiin. Nämä läpät toimivat ankkureina, jotka tarttuvat vastaaviin päihin DNA-fragmentteja, mahdollistaen yhden tai useamman geenin kokoisen palan pysyvän integroinnin genomiin.news-medical+1

Toisin kuin homologiaohjattu korjaus, prime assembly toimii sekä jakautuvissa että jakautumattomissa soluissa, eikä se perustu DNA:n kaksoisjuostekatkoihin tai kaksoisjuosteluovuttajiin, jotka voivat molemmat olla myrkyllisiä ja aiheuttaa ei-toivottua solustressiä. Tiimi osoitti menetelmän monipuolisuuden suorittamalla kohdennettua eksonien uudelleenkoodausta, transgeenien integrointia ja megabassiluokan uudelleenjärjestelyjä terapeuttisesti merkittävissä lokuksissa primaarisissa ihmissoluissa.genengnews+2

Kohdealueen ulkopuolisten riskien vähentäminen

"Käyttämällä prime editing -tekniikkaa kirjoittamaan yhden läpän per genomin säie, menetelmä kontrolloi tarkalleen, missä DNA-korvaus alkaa ja päättyy", sanoi Daniel Bauer, MD, PhD, Boston Children's Hospitalin geeniterapiaohjelman johtaja ja artikkelin toinen pääkirjoittaja. "Koska menetelmä perustuu prime editingiin, on paljon epätodennäköisempää, että se aiheuttaa kohdealueen ulkopuolisia vaikutuksia verrattuna muihin geeninmuokkausmenetelmiin".phys+1

Koska monet geneettiset sairaudet sisältävät satoja erilaisia mutaatioita, nykyiset geeninmuokkausstrategiat vaativat usein yksilöllisiä muokkauksia jokaiselle potilaalle. Prime assembly voisi sen sijaan korjata DNA:ta yhdellä lähestymistavalla, joka kykenee korjaamaan lähes minkä tahansa mutaation tietyssä geenissä.phys

Kohti kliinistä sovellusta

Tutkimusryhmä työskentelee parhaillaan parantaakseen prime assembly -komponenttien toimittamista sairauksiin liittyviin soluihin in vivo. "Työskentelemme parantaaksemme prime assembly -komponenttien toimittamista sairauksiin liittyviin ihmissoluihin in vivo, kuten hematopoieettisiin kantasoluihin verisairauksien hoitoja varten", Bauer sanoi. "Tutkimme myös useita prime assemblyn sovelluksia geneettisten hyötykuormien toimittamiseksi mutaatioagnostisina terapioina geenien kontrollin palauttamiseksi tuhoisissa perinnöllisissä ihmisten sairauksissa, joihin ei ole kliinistä hoitoa".news-medical+1

Uusi artikkeli julkaistiin samanaikaisesti muiden prime assembly -tutkimusten kanssa, jotka julkaistiin aiemmin tänä vuonna Nature- ja Nature Biotechnology -lehdissä. Nämä tutkimukset osoittivat vastaavia lähestymistapoja suuriin DNA-lisäyksiin käyttäen päällekkäisiä läppiä ja lineaarisia DNA-luovuttajia. Yhdessä nämä edistysaskeleet merkitsevät genomin muokkaustyökalujen nopeaa laajentumista, mikä vie alaa lähemmäksi terapioita, jotka voisivat hoitaa laajoja geneettisten sairauksien luokkia sen sijaan, että jokaiselle potilaalle tarvittaisiin räätälöityjä korjauksia.nature+1