Ný aðferð við genasamsetningu getur lagað heil gen í einu skrefi

Ný aðferð við erfðamengisverkfræði sem kallast prime assembly gerir vísindamönnum nú kleift að sauma langa DNA-búta inn á nákvæma, forritanlega staði í lifandi mannfrumum, þróun sem gæti opnað dyrnar að alhliða genameðferðum sem nýtast mörgum sjúklingum. Tækninni var lýst í grein sem birtist í Nature á miðvikudag.phys+1

Frá litlum breytingum til viðgerðar á heilum genum

Prime assembly byggir á fyrri tækni, prime editing, sem gerir kleift að gera litlar innsetningar, eyðingar og basaskipti en á í erfiðleikum með stærri erfðabreytingar. Nýja aðferðin notar CRISPR-miðaða tvíþátta samsetningu til að skrifa nýja DNA-búta inn á tiltekna staði í erfðamenginu. Þessir bútar virka eins og festingar sem grípa í DNA-búta með samsvarandi enda, sem gerir kleift að samþætta einn eða fleiri genastóra búta varanlega í erfðamengið.news-medical+1

Ólíkt viðgerðum sem byggja á samstæðu (homology-directed repair) virkar prime assembly bæði í frumum sem skipta sér og þeim sem gera það ekki, og reiðir sig ekki á tvíþátta DNA-rof eða tvíþátta gjafa, sem hvort tveggja getur verið eitrað og valdið óæskilegu frumuálagi. Teymið sýndi fram á fjölhæfni aðferðarinnar með því að framkvæma markvissa endurkóðun á exonum, samþættingu transgena og endurröðun á megabasa-skala á læknisfræðilega mikilvægum stöðum í frummannfrumum.genengnews+2

Minni hætta á óæskilegum áhrifum

"Með því að nota prime editing til að skrifa inn einn bút fyrir hvern þátt erfðamengisins stjórnar aðferðin nákvæmlega hvar DNA-skiptin byrja og enda," sagði Daniel Bauer, læknir og forstöðumaður genameðferðaráætlunarinnar við Boston Children's Hospital og meðhöfundur greinarinnar. "Vegna þess að aðferðin byggir á prime editing er mun ólíklegra að hún valdi óæskilegum áhrifum samanborið við aðrar aðferðir við genabreytingar."phys+1

Þar sem margir erfðasjúkdómar fela í sér hundruð mismunandi stökkbreytinga krefjast núverandi aðferðir við genabreytingar oft einstaklingsmiðaðra breytinga fyrir hvern sjúkling. Prime assembly gæti í staðinn leiðrétt DNA með einni nálgun sem getur lagað nánast hvaða stökkbreytingu sem er í tilteknu geni.phys

Í átt að klínískri notkun

Rannsóknarteymið vinnur nú að því að bæta flutning á íhlutum prime assembly inn í frumur sem tengjast sjúkdómum in vivo. "Við erum að vinna að því að bæta flutning á íhlutum prime assembly inn í mannfrumur sem tengjast sjúkdómum in vivo, svo sem blóðmyndandi stofnfrumur fyrir meðferðir við blóðsjúkdómum," sagði Bauer. "Við erum einnig að kanna fjölda notkunarmöguleika prime assembly til að flytja erfðaefni sem stökkbreytinga-óháðar meðferðir til að endurheimta genastjórnun fyrir hrikalega arfgenga mannssjúkdóma sem skortir klínískar lausnir fyrir."news-medical+1

Nýja greinin kemur út samhliða öðrum rannsóknum á prime assembly sem birtust fyrr á þessu ári í Nature og Nature Biotechnology, sem sýndu fram á skyldar aðferðir fyrir stórar DNA-innsetningar með því að nota skarast búta og línulega DNA-gjafa. Saman marka þessar framfarir öran vöxt í verkfærakistu erfðamengisbreytinga og færa sviðið nær meðferðum sem gætu meðhöndlað breiða flokka erfðasjúkdóma í stað þess að krefjast sérsniðinna lausna fyrir hvern sjúkling.nature+1