Nevirové nanočastice nesú CRISPR na najúspešnejšie úpravy génov

Anonim

Nevirové nanočastice nesú CRISPR na najúspešnejšie úpravy génov

biológie

Michael Irving

14. novembra 2017

Tím MIT vyvinul nový spôsob, ako nosiť nástroj CRISPR na úpravu génov bez použitia vírusov (Credit: MIT News)

Vedci z MIT vyvinuli nový spôsob prenosu nástroja na úpravu génu CRISPR do cieľovej oblasti genómu. Normálne systém používa neškodné vírusy, ale to znamená, že pacienti môžu vyvinúť rezistenciu voči liečbe. Takže nová štúdia zahŕňajúca myši používala namiesto toho nanočastice, čo vedie k tomu, čo tvrdí tím, že je najlepšou úspešnosťou tejto techniky u dospelých zvierat.

CRISPR má potenciál zmeniť spôsob liečenia obrovského rozsahu ochorení. Genetické mutácie, ktoré môžu spôsobiť ochorenie, môžu byť odstránené z pacientovho genómu a nahradené inými sekvenciami, čo vedie k možným liečebným postupom pri liečbe svalovej dystrofie, HIV a rôznych druhov rakoviny a dokonca nám pomáha rozvíjať tvrdšie a výživnejšie plodiny.

Nástroj obsahuje enzým nazývaný Cas9, ktorý rezáva časť DNA a krátku RNA, ktorá informuje Cas9 o tom, kde urobiť jeho úpravu. Tieto sú zvyčajne nabité do neškodného vírusu, aby sa dostali do cieľových buniek, ale tento prístup má svoje problémy: imunitný systém pacienta môže vytvoriť protilátky proti vírusu buď v dôsledku liečby, alebo vopred, znižuje jeho účinnosť,

Nevírusový systém dodávania môže obísť túto prekážku a zatiaľ čo to bolo čiastočne vykonané v minulosti, nová štúdia MIT úplne odstránila potrebu vírusov. Tím zhromaždil Cas9 a vodiacu RNA na nanočastice a dodal ich do pečene dospelých myší, kde dokázali znížiť cielené gény z približne 80% pečeňových buniek. Výsledok, povedal tím, je najlepšou mierou úspešnosti dosiahnutou v CRISPR u dospelých zvierat.

"Čo je naozaj vzrušujúce, je to, že sme ukázali, že môžete vytvoriť nanočastice, ktoré sa dajú použiť na trvalé a špecifické úpravy DNA v pečeni dospelého zvieraťa, " hovorí Daniel Anderson, vedúci autor študovať.

Po prvé, tím chemicky modifikoval RNA tak, aby nedošlo k jej rozpadu enzýmami v tele, a potom naplnil tieto zdokonalené vedenia sgRNA do lipidových nanočastíc. Tieto boli injikované myšiam spolu s ďalšími nanočasticami obsahujúcimi mRNA, ktoré kódujú enzým Cas9.

Výskum sa väčšinou zameral na gén nazývaný Pcsk9, ktorý reguluje hladiny cholesterolu a je zapojený do určitých porúch, ktoré môžu viesť k tvorbe zlého cholesterolu. Tím dokázal eliminovať gén vo viac ako 80% pečeňových buniek, čím znížil proteín Pcsk9 na nedetegovateľnú úroveň a ako vedľajší produkt celková hladina cholesterolu u týchto myší klesla o 35 percent.

"Myslím si, že plne syntetické nanočastice, ktoré môžu konkrétne vypnúť gény, by mohli byť silným nástrojom nielen pre PC9, ale aj pre iné choroby, " hovorí Anderson. "Pečeň je skutočne dôležitým orgánom a tiež je zdrojom ochorenia pre mnohých ľudí.Ak môžete preprogramovať DNA z pečene, kým ju stále používate, myslíme si, že existuje mnoho ochorení, ktoré je možné riešiť. "

Vedci v súčasnosti skúmajú, ako by sa technika mohla zaoberať takými ďalšími ochoreniami.

Štúdia bola publikovaná v časopise Nature Biotechnology .

Zdroj: MIT

Tím MIT vyvinul nový spôsob, ako nosiť nástroj CRISPR na úpravu génov bez použitia vírusov (Credit: MIT News)